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联合固氮指固氮菌定殖在植物体表面或内部,利用植物提供的碳源,在氧分压合适的微环境中固氮,但没有形成像根瘤那样特化的结构.由于在巴西种植甘蔗施很少氮肥就能高产,巴西甘蔗的联合固氮作用最早为人所关注.某些巴西甘蔗品种中30%-70%的氮素来源于生物固氮.甘蔗的遗传特性决定着甘蔗联合固氮的效率,如甘蔗细茎野生种通过生物固氮获得氮素的量和效率比巴西栽培品种要高.