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植物的光合作用染和资源破坏了。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。
