如果长时间种植同一种作物，例如玉http://www.rixia.cc米，土壤中的某些特定的营养元素就会消耗过多，不利于保持土壤肥力。美国在上世纪大规模推广了轮作制度，最常见的是“玉米-冬小麦-大豆”轮作。下图就是一个典型的玉米收获之后种植冬小麦的场景，图纸明显能够看到地表还残留玉米的秸秆。在这种轮作中，尤其重要的是种植大豆。大豆作为豆科植物，根系中共生有根瘤菌，能够从大气中固定氮元素，所以种植大豆能够增加土壤的氮素含量，增加土壤肥力。与此同时，大豆收货之后，农民一般都会休耕半年左右，等到来年继续种植玉米，给了土壤一些休养生息的时间。

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原来在土壤中有许多微生物，其中有一种叫根瘤菌。豆类植物在生长过程中根会不断地向外分泌一些有机物，根瘤菌吸收这些物质后便会侵入根的内部，刺激根内的细胞加速分裂，结果便在根上长出这些根瘤。

根瘤内的细胞受根瘤菌侵入后，便停止分裂，而细胞内的根瘤菌则大量繁殖并形成固氮酶。这种酶在常温常压下能把空气中80%的氮气制造成氮肥供植物利用。因此，根瘤就像一个小化肥厂那样，源源不断地为豆类植物提供氮肥。这就是为什么豆类植物不需要施氮肥照样能长得枝繁叶茂、开花结果、得到好收成的原因所在。

豆类植物则通过吸收的水分和无机盐，日夏养花网不断地供给根瘤菌。这种双方各得其所的关系称作“共生”。只有到豆类植物结荚成熟后根瘤破裂，根瘤菌又重新回到土壤中。