豆科植物的根也会和人一样得“肿瘤”？别害怕，肿瘤对人类来说在许多情况下都是非常有害的，甚至是致命的，但是豆科植物根上的这种“肿瘤”，对豆科植物来说却是有益无害的。
豆科植物的肿瘤一般总是生长在根上的，所以人们顾名思义称之为根瘤。根瘤并不是植物本身先天所具有的，而是由于土壤中的根瘤细菌侵入植物根部而生成的，不同的豆科植物，它们能生成的根瘤的形状也不一样：大豆的瘤是圆形的；豌豆的瘤是椭圆形的；苜蓿的瘤是手指状，还有分枝。不同植物的根瘤颜色也不尽相同：有褐色、灰褐色和红色。
尽管根瘤的性状不同、颜色各异，但内部的基本构造却是一样的，它们都是植物为根瘤菌“建造”的“安乐窝”。
根瘤细菌有很多种，常见的根瘤细菌大多专门侵染豆科植物的根，而且不同的根瘤细菌会选择不同的豆科植物作为伴侣。根瘤菌自身身体极小，宽只有0.5~0.9微米，身长不过1~3微米。它们的模样也不全相同，有的像根短棍，有的像个圆球。在没有找到寄主之前，根瘤菌在土壤中呈短杆状，有鞭毛，过着腐生和寄生的“懒散”生活。它们自己不劳动，仅仅靠一些腐烂的植物的根、茎、叶供给其自身发育和繁殖的营养。当豆科植物在土壤中开始生长以后，它们的根部会分泌一些物质，根瘤菌一见到这些物质便纷纷聚集过来，在豆科植物根的周围大量繁殖，有的还钻到豆科植物根部表皮的里边去。豆科植物的根细胞受到这些根瘤菌的刺激就会发生分裂，使皮层细胞不断增多、细胞变大，然后就形成了许许多多凸起的瘤状物。
根瘤菌进入豆科植物根部以后会大量繁殖，同时在形体上也会发生很大变化：鞭毛失去了，形状也不规则了，体积也比在土壤中过流浪生活时大了几十倍。随着自身在形体上发生的变化，根瘤菌的机能也发生了变化，它们抛弃了过去靠腐生和寄生生活的“懒散”习惯，变得又勤劳、又能干，还学会了新本领——能固定、摄取空气中的氮！
根瘤菌在植物中定居下来以后，大豆会把由根部吸收来的水、无机盐以及由叶子制造的有机物质免费供应给它们，作为它们制造养料时所需要的物质和能源；而根瘤菌则发挥它本身的特有的优势，依靠体内特殊的固氮酶，把空气中的分子态的氮加工成氨和氨态化合物，为大豆免费提供氮肥。你看，豆科植物有了根瘤菌这个好朋友，不就等于有了一座私家独享的“地下氮肥厂”了吗？
根瘤菌与大豆配合得很默契，它们亲密合作，互相帮助，互通有无，过起了共同的生活，这种相互合作的关系会维持很长一段时间，一直到豆子成熟时才宣告结束。等到来年，新的豆科植物在被种植时，它们还会再重复以前的故事。
根瘤菌为什么能固氮呢？在工业化生产氮肥肘，人们使用铁做催化剂，还必须在高温、高压条件下才能合成氨。当然，根瘤菌是不可能制造出这种条件的，它们另有高招。在根瘤的发生过程中，根瘤菌的细胞内会产生多种与固氮相关的酶。这些固氮酶是一种生物固氮催化剂，在常温常压下就能够催化氨的形成，固定氮素。不过，根瘤菌的固氮酶固定氮素有一个非常重要的前提条件，那就是必须保证严格无氧的条件，这就难怪有益的根瘤菌只生长在地下了。
根瘤细菌在空气中获取的氮素一般会有三种用途：一部分供给根瘤细菌自身生活的需要；一部分供给豆科植物的生活需要；还有一部分会随豆科植物的根系遗留在土壤里，可以提高土壤肥力。
从豆科植物开花到籽粒成熟这段时间，是根瘤菌固氮活性最高的时期，这时的固氮量占根瘤菌一生固氮量的80％。据科学家测定，一亩大豆的一生中，与它共生的根瘤菌能固定空气中的氮6.75千克，折合硫酸铵33.75千克。你看，根瘤菌的固氮本领有多大啊！豆科植物一生中积累的氮素，约有2／3是由根瘤菌固定的。地球上所有生物每年固定的氮素约为1亿吨，而与豆科植物共生的根瘤菌的年固氮量就有5500万吨，占地球上所有生物固氮量的一半以上。这个数字相当于含氮量为21％的化肥硫酸铵26190万吨，如果用设计年产量为100万吨硫酸铵的化肥厂来生产这些氮肥，那么至少需要兴建261个。可以设想，根瘤菌为人类节省了多少资金开支、节约了多少能源。由此看来，人们把豆科植物的根瘤比作“氮肥加工厂”是完全有道理的。
正是因为根瘤菌有这么大的固氮本领，所以人们对豆科植物根上的肿瘤从来就没有医治过，而且不但不医治，还采用接种等办法，在土壤中大量繁殖根瘤细菌，促使豆科植物与根瘤菌密切合作，形成大量根瘤，以利豆科植物的生长，获取豆科作物的高产。
在农业生产中，人们为了满足农作物对氮素的需要，通常采取的措施就是施加氮肥。但氮肥的生产会耗费资源、增加污染，化肥施用多了还会使土壤板结、酸化，破坏宝贵的土地资源。空气中有78％是氮气，如果所有的植物都能够利用空气中的氮气，那该有多好啊！随着基因工程学的迅速发展，科学家已经能够把根瘤菌的固氮基因转移到其他细菌身上。现在，日本的科研人员已经从土壤中分离出固氮菌，并把它们成功地转接到无菌水稻的根部，通过感染实验，发现可产生固氮能力。此外，通过杂交改良，将来也有可能培育出具有固氮能力的新品种，到那时，水稻、玉米，甚至有更多的农作物将加入固氮植物的行列，能够自己固氮，人们就可以少施用甚至不施用氮肥，人们再也不用担心因为施用氮肥而引起环境污染和资源破坏了。这样不仅可以减少投资，还可以获得农业丰收呢，这是一个多么美好的前景啊！但愿在不久的将来就可以实现。
空气不仅为植物提供了赖以生存的食粮，还对植物的生态作用起着举足轻重的影响。空气的流动就是风，风对植物的作用是多方面的，它能直接或者间接的影响植物的生长和发育。强风能降低植物的生长量。有实验证明，风速在每秒10米时，树木的高度生长量要比风速每秒5米时少1／2，要比无风时少2／3。一般来说，随着风速的加大，会引起植物的叶面积减少、节间缩短、茎的总量减少。造成植物矮化。强风还能造成畸形树冠。在盛行一个方向强风的地带，植物常常都长成畸形：乔木树干向背风方向弯曲，树冠也向背风方向倾斜，形成所谓的“旗形树”。这是因为树木向风面的芽由于受到风的袭击，遭到机械摧残和因水分过度蒸腾而死亡；而背风面的芽由于受风力较小，成活较多，枝条生长较好。因此，向风面不长枝条，或者长出来的枝条受风的压力而弯向背风面，这些都严重影响植物的生长。在强风区生长的树木，一般都有强大的根系，以增强植物的抗风力，否则就要“躺倒休息”了。此外，风还可以帮助某些植物传播花粉，是它们传宗接代必不可少的护理员呢！
植物的“血液”
人有血液，动物有血液，难道植物也有血液吗？有的。在世界上许多地方，都发现了洒“鲜血”和流“血”的树。
我国南方山林的灌木丛中，生长着一种常绿的藤状植物——鸡血藤，总是攀援缠绕在其他树木上。每到夏季，便开出玫瑰色的美丽花朵。当用刀子把藤条割断时，就会发现，流出的液汁先是红棕色，然后慢慢变成鲜红色，跟鸡血一样，所以叫“鸡血藤”。经过化学分析，发现这种“血液”里含有鞣质、还原性糖和树脂等物质，可供药用，有散气、去痛、活血等功用。它的茎皮纤维，还可制造人造棉、纸张、绳索等，茎叶还可做灭虫的农药。
南也门的索科特拉岛，是世界上最奇异的地方，尤其是岛上的植物，更是吸引了世界各地的植物学家。据统计，岛上约有200种植物是世界上任何地方都没有的，其中之一就是“龙血树”。它分泌出一种像血液一样的红色树脂，这种树脂被广泛地用于医学和美容。这种树主要生长在这个岛的山区。关于这种树，在当地还流传着一种传说，说是在很久以前，一条大龙同这里的大象发生了战斗，结果龙受了伤，流出了鲜血，血洒在这种树上，树就有了红色的“血液”。
英国威尔有一座公元6世纪建成的古建筑物，它的前院耸立着一株已有700年历史的杉树。这株树高7米多，它有一种奇怪的现象，常年累月流着一种像血液一样的液体，这种液体是从这株树的一条2米多长的天然裂缝中流出来的。这种奇异的现象，每年都吸引着数以万计的游客。这颗杉树为什么会流“血”，引起了科学家的注意。美国华盛顿国家植物园的高级研究员特利教授，对这颗树进行了深入研究，也没找到流“血”的原因。
会流“血”的植物，流出的真是血吗？不是血液又是什么东西？这些都有待进一步研究。
植物也有“眼睛”吗
植物为什么有那么强的趋光性？它们是怎样知道太阳何时升起又何时落下？向日葵为什么会追随着太阳转动，它靠什么来确定太阳的位置？科学家明确地告诉我们：植物也是靠眼睛来“看”的。
说植物有眼睛一点也不奇怪，早在20世纪初，植物学家在研究烟草新品种时，就已经发现了植物对光照的敏感。种烟草是为了收获烟草而非种子，烟草若是开花结籽，养料就会消耗到这上面而影响烟叶生长。于是有人就绞尽脑汁培育只长叶子不开花的烟草，结果成功了，新品种在整个夏季和秋季都不开花。但是新的问题又出来了：不开花就不结籽，没有种子第二年拿什么播种呢？人们只得在严寒来临之前把烟草从地里挖出来搬进温室。值得庆幸的是，烟草到了温室不久就开花结籽了。人们对这一现象发生了兴趣：烟草为什么在露天地里不开花，进了温室就开花？是不是温度的关系呢？这个假设很快就被实验否定了。难道是移动的关系吗？这个假设不久又被否定了。是不是光照时间不同造成的呢？人们建了一座密不透光的房子，在夏天把种在花盆里的烟草搬进搬出，让它像冬天一样，每天只能见到六七个小时的阳光。烟草果然在夏季开花了。为了使数据更科学更准确，人们又做了一个恰好相反的实验。在冬季太阳落山后，对温室里的一部分烟草用电灯再额外补充几小时光照，使烟草受光照时间和夏天一样长。结果烟草像夏天一样不开花，而没有得到额外光照的烟草却都开花了。烟草开花的秘密终于被揭开了。
通过实验研究已经证实，接受光照时间的长短，是植物决定开花与否的原因之一。世界上的植物大致分三种情况：有光照时间必须在12小时以上才能开花的“长日照植物”，如小麦、蚕豆等；也有光照时间短于12小时才能开花的“短日照植物”，如大豆、烟草等；还有一种“中性植物”，它们开花对光照时间并无特殊要求。
那么，植物的识光“慧眼”到底在哪里呢？人们在研究中发现，几乎每种植物细胞中都含有一种专门色素——视觉色素。这是一种带染色体的蛋白质分子，虽然在植物细胞中含量甚微，却具有吸收光的能力。它不像一般色素如叶绿素把光作为能源，只对一定波长的光作出反应，它可以把光作为信息源，对不同波长的光作出反应。也就是说，它们使每一个细胞都成为一个光感受器，这些光感受器不仅能“看见”光，还能识别光的强度和光照时间的长短。吸收到清晨淡黄色的光时显得活跃，犹如植物睁开眼睛；吸收到黄昏暗红色的光就变得迟钝，就像植物闭上了眼睛。根据色素分子结构的细微变化，植物就能知道是旭日东升，还是夜幕降临了。
植物从根梢到叶尖有完整灵敏的感觉系统，它根据视觉色素这双“眼睛”的不同指示，准确、及时地对光作出不同反应：或开花，或合拢，或枝叶扭转，或茎株拔高，随时把自己调整到适于生长繁衍的最佳位置上。
虽然人们已经发现了植物的“眼睛”，但对它的认识还没有达到应有的深度。植物通过光能不断地制造视觉色素，视觉色素通过光反过来又控制着植物的生长。人类利用光能不能任意把化合物从一种形式转变为另一种形式？这里面的奥秘还有待科学家们去不断探索。
植物的“体温”
我们知道，人和许多动物都有一个大致稳定的体温，植物也有体温吗？科学家研究的结果表明，植物体和人体一样，其本身也是有一定温度的。但与人体的温度基本维持稳定不同，植物体的温度通常接近于大气温度(根的温度接近于地温)，并随环境温度的变化而变化。
当植物温度低于外界环境温度时，它就会吸收大气中的热量或吸收太阳辐射能，使自己的体温升高；当植物体的温度高于气温时，植物就会利用蒸腾作用和对光线的反射来使体温降低。
在植物体中，植物的各部分的温度并不总是相同的。以对温度反应最为敏感的叶片为例：白天因为受太阳的照射，在强烈阳光的照射下，叶温可以高出气温10℃以上；到了夜间，植物的叶片温度就会比气温低，特别是叶缘和叶尖部分，表现得更为明显。
