生物固氮具有代替氮肥的潜力,但非共生固氮菌只有定植在宿主植物的根际或叶际才能发挥较好的固氮及促生功能。共生固氮菌通过胞外受体识别信号分子并趋化运动到豆科植物根际的定植过程早有报道,但有关高效非共生固氮菌在作物特别是非豆科蔬菜根际或叶片定植的研究还较少,为进一步降低农业生产中氮肥的施加量,我们对高效非共生固氮菌在蔬菜根际和叶际的定植进行研究。本文通过摇瓶实验和固氮酶活性评估实验,从9株有非共生固氮菌株筛出3株高效固氮菌。选取中国华南地区常见蔬菜作为供试材料,用GC-MS鉴定了其叶片代谢物和根系分泌物,并对根系分泌物的组分进行两株高效固氮菌株的趋化、群游和体外实验,找到其中对高效固氮菌有诱导定植作用的化感物质（信号分子）,为了研究信号分子对高效固氮菌定植及促生作用的影响,进行了含有对比作物的土培盆栽实验。得到以下结论:（1）经摇瓶实验发现9株非共生固氮菌中Delftia tsuruhatensis 10492、Azotobacter chroococcum 22663和Microbacterium sp 22660在贫氮的土壤10%溶液中培养7d后氨氮浓度最高,分别达到2.25、2.09、1.61 mg/L。乙炔还原法测定22663在无氮培养基中培养4h后固氮酶活性达2.94 nmol mg-1h-1。筛选出了三株高效固氮菌。（2）在常见的蔬菜的根系分泌物的有机酸中发现菌株10492的信号分子粘酸。趋化、群游和体外实验中30μM粘酸吸引的菌落数达到对照（水）的5.3倍、1.3倍及2.2倍（p<0.05）。经盆栽实验发现灌施接种菌株10492对苋菜（根系分泌物含粘酸）的各项促生指标的数值比油麦菜（不含粘酸）增加更为显著,且在根际添加30μM的粘酸后促生指标进一步增加。在总鲜重指标上:接种菌株10492约能在苋菜种植中代替7.85 mg/L的N,接种10492和滴加粘酸约能代替11 mg/L的N;接种10492在油麦菜种植中约能代替3.91 mg/kg的N,接种10492和滴加粘酸约能代替3.92 mg/kg的N,苋菜根际及根际土固氮基因nif H丰度及表达上调,苋菜是菌株10492根际灌施下合适的宿主植物。（3）菌株22663对苋菜的根系分泌物相比对照（水）有约3倍（p<0.05）的趋化作用,而对油麦菜根系分泌物相比（水）则无正趋化作用（p>0.05）。苋菜根系分泌物的组分中L-谷氨酸对菌株22663有较强募集和刺激生物膜形成作用,30μM谷氨酸在趋化、群游、体外实验募集菌株22663的数量相比对照（水）增长了2.9倍、0.2倍和7.4倍,10μM的L-谷氨酸相比对照（水）使菌株22663的生物膜形成量增加约33倍,而油麦菜的根系分泌物对菌株22663无作用。在土培盆栽实验中,接种菌株22663后蔬菜在生物量、蔬菜叶片叶绿素、蔬菜速效氮和根际土速效氮中都有所增加,苋菜比油麦菜的各个生长指标增长更为明显（P<0.05）,从生物量来看:接种菌株22663在苋菜生长中代替N约10 mg/kg,而在油麦菜生长中只能代替N 3.7 mg/kg。q PCR显示接种菌株22663后苋菜根系菌株22663的nif H、nif D、nif K基因丰度达到107、106、105 copies/g,而油麦菜根系三个基因丰度低于检出限,灌施接种菌株22663后两种蔬菜根际土均能检测到nif H、nif D、nif K基因丰度,苋菜的根际土丰度更高,灌施菌株22663能增加两种蔬菜根和根际土16s的丰度。（4）通过盆栽实验发现喷施接种菌株22663后,苋菜叶片nif H、nif D、nif K基因的丰度达到106、105和105 copies/g,而小白菜叶片nif H、nif D、nif K基因的丰度均低于检出限,且菌株22663对苋菜的各项促生指标均高于小白菜。说明菌株能定植于苋菜的叶际而不能定植于小白菜的叶际,苋菜是菌株22663叶面喷施接种下合适的宿主植物。