根瘤菌的固氮作用是一種共生現象，它涉及到與豆科植物之間的特殊關係。根瘤菌能夠侵入豆科植物的根部，形成根瘤，並在其中固定空氣中的游離氮氣，將其轉化為植物可以吸收的含氮化合物。這個過程對於豆科植物來說是非常有益的，因為它們無法直接利用空氣中的氮氣。根瘤菌在根瘤中形成類菌體，這些類菌體不生長繁殖，但能夠與植物共生固氮，為植物提供氮素養料。植物則通過提供礦物養料和能源來支持根瘤菌的固氮活動。這種共生關係使得豆科植物能夠有效地利用空氣中的氮氣，從而促進其生長和增加產量。
根瘤菌的固氮過程包括鉬鐵紅蛋白催化氮氣還原為氨氣，然後氨氣與根瘤菌內的酸性物質反應生成銨鹽。銨鹽在根瘤菌內一系列氨基酶的作用下變成有機胺，如胺基酸，這些有機胺和無機銨被植物利用。根瘤菌的接種技術在豆科作物種植中起著重要作用，因為它可以提高作物的產量和土壤的肥力，而且不會導致環境污染。
總結來說，根瘤菌的固氮作用是一種互利共生現象，它使得豆科植物能夠有效地利用空氣中的氮氣，從而促進其生長和提高產量。