固氮作用是大自然生物相互合作的最佳例证之一。土壤微生物，即土壤中自然生长的细菌，它与各种植物相互合作，把空气中的氮用力拖出来，然后变成植物可以使用的形式。反过来，植物会把一部分糖份送给微生物当作食物。例如：蚕豆就是植物与土壤微生物相互合作的产物。这种豆含水量较低，是豆类作物的一种，可以与微生物共同作用，形成固氮。利用豆的这种特点，种豆人可以少用很多氮肥。
牛顿·拉普瓦依（Newton Lupwayi）和他的研究团队在加拿大阿尔伯塔省研究豆科植物和豆类作物。阿尔伯塔省具备得天独厚的有利于豆类作物生长的环境：绝佳的土壤条件（和微生物条件）、绝佳的平均温度、绝佳的平均降雨量。研究小组最近公布了利用蚕豆促进加拿大土壤健康的两种方法。该研究得到亚伯达省作物发展基金公司（ACIDF）和亚伯达豆类作物种植者网站（APG）的赞助，发表在《美国土壤学会志》（Soil Science Society of America Journal）。
通常，有机物种植者种植豆类作物只是为了获取氮源作为绿肥使用。在这一过程中，他们不会出售豆类作物。他们会在开花后、种子再次生长前摘取果实，绿叶部分就留了下来覆盖在土壤表面，或者稍稍嵌进土壤中。第二年，农户会种下非豆科植物，例如小麦。这种非豆科植物就会因为土壤中的氮含量增加而受益。
通过对比研究发现，与利用种植豆类作物来获取绿肥技术程序不同的是，传统种植豆类需要待其成熟后再收获出售。豆类作物生长到收获阶段，往往会因为根部在土壤中生长的时间更长，会有更多时间进行固氮作用，在土壤中制造更多氮。
上述研究结果表明，农户应该调整豆类作物成熟后几年内的氮使用情况。拉普瓦依指出：“生长到收获阶段的豆类作物会产生残留部分，这些部分也许不会在收获后的第一年释放太多氮，但是再多放几年就会释放大量氮。现在，大多数种豆人都没有考虑到这些额外释放的氮，我们在推荐肥料时，应该考虑到这种缓慢释放的氮，这样才能节省氮肥。”
该研究有利于指导农民节约肥料成本、减少额外产生的氮肥带来的排放污染。建议每年种植不同的作物，以此来打破病原体的周期循环，减少防控疾病所需的化学药品成本，这对有机物种植者也同样具有重要指导意义。同时，该研究还发现豆类作物可以增加土壤中的碳含量，碳通过影响土壤的物理、化学、生物特性，来提高土壤质量。
（编译 孙巍）
