一，根瘤菌的形態(tài)特征

根瘤菌是短桿狀細菌，因生活環(huán)境和發(fā)育階段的不同，在形態(tài)上有顯著的差別。根瘤菌在固體培養(yǎng)基上和土壤中呈桿狀，不同的種大小略有差別，端生或周生鞭毛，能運動，革蘭氏染色陰性，無芽孢，培養(yǎng)較久，菌體粗大，染色不均。根瘤菌侵入豆科植物的根部繁殖后，為短小桿狀，無鞭毛。隨著根瘤的增大，菌體停止分裂，逐漸延長變大，形成一段膨大的棒狀或分叉變形，這種變形的菌體稱為類菌體。不同根瘤菌中的類菌體形狀不相同。

二，根瘤菌的培養(yǎng)特性

在固體培養(yǎng)基表面生長勢，菌落呈圓形，邊緣整齊。有的菌落無色半透明，有的乳白色、粘稠。菌體不易被剛果紅或結(jié)晶紫染色，在培養(yǎng)基上跟容易與其他菌落區(qū)別開；在液體培養(yǎng)基中，菌液渾濁，菌體稍有沉淀，不形成菌膜。培養(yǎng)時間過久，則在液面四周有膠黏狀物質(zhì)。

三，生長速度

根據(jù)在人工培養(yǎng)基上生長速度，根瘤菌各個種之間可分為快慢兩種類型?？焐徒臃N后兩天即可見菌落，4-5天內(nèi)菌落達到最大，菌落膠物質(zhì)多，較稀薄。慢生型接種3-4天才有菌落出現(xiàn)，7-10天菌落達到最大，菌落膠物質(zhì)少，較稠厚。不論是快型或慢型根瘤菌，若生長速度變快，則菌株的結(jié)瘤性往往不好，是菌種退化的表現(xiàn)。

四，根瘤菌的生理習(xí)性

人工培養(yǎng)根瘤菌時，需供應(yīng)全部營養(yǎng)物質(zhì)。

1，碳素營養(yǎng)：快生型根瘤菌的碳素營養(yǎng)以單糖、雙糖和多元醇為宜，其中又以葡萄糖、蔗糖和甘露醇為最好。慢生型根瘤菌的碳素營養(yǎng)以乳糖、阿拉伯糖為最好。

2，氮素營養(yǎng)：快生型和慢生型根瘤菌均以可溶性有機氮化合物為氮源，也能利用銨鹽和硝酸鹽。

3，礦物元素：快生型和慢生型根瘤菌均需要磷硫鉀鈣鎂等礦物元素，微量元素鐵鉬硼鈷和錳有促進根瘤菌生長的作用。

4，維生素：維生素對根瘤菌的發(fā)育影響較大，特別是B族維生素可使根瘤菌的生長速度加快幾倍到幾十倍。配置培養(yǎng)基時，添加酵母浸汁或豆芽汁，除提供了有機氮化物外，還提供了維生素類物質(zhì)。當(dāng)根瘤菌與豆科植物共生時，除氮素營養(yǎng)外，其他的營養(yǎng)物質(zhì)全由共生的豆科植物供應(yīng)。

5，根瘤菌的培養(yǎng)特性：根瘤菌為好氣菌，最適生長溫度為25-28℃，最適pH為6.5-7.5.培養(yǎng)過程中產(chǎn)酸，因此培養(yǎng)基中需加入硅酸鈣中和。

五，根瘤菌的專一性

各種根瘤菌都與各自相應(yīng)的豆科植物建立共生關(guān)系，形成根瘤，表現(xiàn)了根瘤菌的專一性。根瘤菌與豆科植物共生固氮體系的固氮效率比自生固氮高得多，但同樣受化合態(tài)氮的抑制。土壤中化合態(tài)氮妨礙根瘤菌進入根毛，營養(yǎng)根瘤增大，降低根瘤的固氮活性。抑制作用的大小隨化合態(tài)氮的種類、植物品種、菌株特性、植物的營養(yǎng)狀況等不同而異。在田間條件下，少量化合態(tài)氮對固氮有促進作用，之友達到一定濃度時才產(chǎn)生抑制作用。施用磷鉀肥和微量元素肥料，能提高根瘤菌的共生固氮效率。施用磷肥能促進結(jié)瘤作用，而且使土壤中根瘤菌的數(shù)量顯著增加。施磷后，根瘤菌從播種每克土壤幾十個，一年后上升到幾十萬個至幾百萬個；而不施磷的土壤中菌數(shù)一直很低，一年后才打到每克土壤幾千個，相差近1000倍。