Το σχήμα των φυματίων είναι διαφορετικό ανάλογα με το είδος των ψυχανθών. Στο λαθούρι έχουν σχήμα έλλειψης, στο τριφύλλι είναι αυγουλάτα, στη σόγια είναι ανώμαλα στρογγυλεμένα κλπ.

Τι είναι τα φυμάτια και ποιο ρόλο παίζουν στη ζωή των ψυχανθών;

Αν εξετάσουμε την ανατομία τους, θα δούμε ότι κάποια είναι φτιαγμένα από μια πλάγια υπερτροφία της ρίζας χωρίς να ξεχωρίζονται απ αυτήν. Κάποια δημιουργούν εξογκώματα προσκολλημένα στις ρίζες και κάθε δέσμη είναι κλεισμένη σε ενδόδερμα. Στη μέση από τον κύκλο, που φτιάχνουν οι δέσμες αυτές, βρίσκεται ένα στρώμα από παρεγχυματικά κύτταρα με πηχτό λευκό περιεχόμενο. Μια προσεχτικότερη εξέταση μας δείχνει πως το πυκνό αυτό λευκωματώδες περιεχόμενο των κυττάρων του παρεγχύματος είναι γεμάτο από ξέχωρους ζωντανούς οργανισμούς, βακτηριοειδείς. Δηλαδή τα φυμάτια δεν είναι παρά αποικίες ξένων προς τα φυτά μικροοργανισμών.

Οι εργασίες του Prillienx το 1879, συμπληρωμένες από αυτές του Frank, του Hellriegel και του Wilfartli απέδειξαν, πως τα φυμάτια στις ρίζες των ψυχανθών γίνονται μόνον μετά από προσβολή των ριζών από μικροοργανισμούς του εδάφους και πως τα φυμάτια αυτά δίνουν στα ψυχανθή την ικανότητα να αφομοιώνουνε το άζωτο του αέρα.

Με ποιούς τρόπους το απέδειξαν..;

Σε άμμο καμένη, στερημένη από κάθε οργανική ουσία και από κάθε μικροοργανισμό, χωρίς αζωτούχες ουσίες, σπείραν σπόρους μπιζελιού απολυμασμένους. Το νερό που ποτιζόταν η καλλιέργεια αυτή βραζόταν πριν, ώστε να μην έχει μικροοργανισμούς, και η επιφάνεια της άμμου ήτανε σκεπασμένη με αποστειρωμένο βαμπάκι, ώστε κι απ’ τον αέρα να μη μπορούν να πέσουν στην άμμο μικροοργανισμοί. Με λίγα λόγια, πήραν όλες τις προφυλάξεις για να εμποδίσουν τους μικροοργανισμούς από το να φτάσουνε στις ρίζες των μπιζελιών. Τα μπιζέλια αναπτύχθηκαν, αλλά πολύ ασθενικά. Τα φυτά, όταν σταμάτησε η ανάπτυξη τους και τα ανέλυσαν, δεν είχαν άζωτο περισσότερο απ όσο είχαν οι σπόροι, οι δε ρίζες τους δεν είχανε φυμάτια. Λίγες σταγόνες νερό, που πρώτα το πέρασαν από χώμα καλλιεργημένο με όσπρια, έφτασε για να αλλάξει τη βλάστηση των μπιζελιών. Τα φυτά ζωήρεψαν, οι ρίζες τους γέμισαν με φυμάτια, και το άζωτο που αποκτήσαν ήτανε πολύ περισσότερο από όσο είχαν οι σπόροι. Έτσι μπορούμε να βγάλουμε από τα στοιχεία αυτά το ακόλουθο συμπέρασμα. Τα φυμάτια είναι αποτελέσματα μικροοργανισμών του εδάφους και τα φυτά, όταν έχουν φυμάτια μπορούν κι αφομοιώνουν το άζωτο του αέρα.

Ποιοι όμως είναι οι μικροοργανισμοί αυτοί, πως αναπτύσσονται, πως ζούνε μέσα στις ρίζες των φυτών και πως αφομοιώνουνε το άζωτο του αέρα;

Αν κόψουμε ένα φυμάτιο και το εξετάσουμε προσεχτικά στο μικροσκόπιο βλέπουμε τα κύτταρά του γεμάτα από βακτήρια μακριά ως 0,9 μικροχιλιοστά και πλατιά ως 0,18 μικροχιλι οστά. Τα βακτήρια αυτά πολλοί γεωπόνοι και μικροβιολόγοι κατόρθωσαν να τα ξεχωρίσουνε από τις ρίζες των φυτών, να τα καλλιεργήσουνε μόνα τους σε τεχνητό ζουμί, κι έτσι να τα μελέτησαν μ’ όλη τους την ευκολία.

Τους έδωσαν και ονόματα διαφορετικά ό καθένας, όπως Bacterium radicicola, Bacillus radicicola ή pseudomonas radicicola.

Από την τεχνητή αυτή καλλιέργεια των μικροοργανισμών των ριζών, μπορούμε να μπολιάσουμε ένα έδαφος αποστειρωμένο, όπου έχουν φυτρώσει ψυχανθή και θα δούμε σε λίγο να γεμίζουν οι ρίζες τους φυμάτια και να ζωηρεύουνε τα φυτά. Αν εξακολουθήσουμε να κάνουμε τεχνητές καλλιέργειες από μικροοργανισμούς παρμένους από διάφορα ψυχανθή και μπολιάσουμε με αυτές όχι ένα, άλλά περισσότερα είδη ψυχανθών, παρατηρούμε, πως οι μικροοργανισμοί οι παρμένοι από ένα ψυχανθές δεν ταιριάζουνε σ’ όλα τα ψυχανθή. Σε άλλα φτιάχνουν φυμάτια, σε άλλα όμως δεν έχουν κανένα αποτέλεσμα.

Το πείραμα του Nobbe είναι πολύ χαρακτηριστικό. Καλλιέργησε μπιζέλια σε τρεις γλάστρες με αποστειρωμένη άμμο. Τη μία την μπόλιασε με βακτήρια βγαλμένα από φυμάτια μπιζελιού, τη δεύτερη με βακτήρια βγαλμένα από φυμάτια λούπινου, την τρίτη από φυμάτια ψευτοακακίας. Στην πρώτη γλάστρα το κάθε φυτό μπιζελιού αφομοίωσε 58 χιλιοστά του γραμμαρίου άζωτο ατμοσφαιρικό, στη δεύτερη γλάστρα το κάθε φυτό αφομοίωσε 24 χιλιοστά του γραμμαρίου, στην τρίτη γλάστρα δεν αφομοιώσανε καθόλου. Τα πειράματα συνεχίστηκαν με πολλά άλλα ψυχανθή και απέδειξαν πως τα βακτήρια τα βγαλμένα από φυμάτια φυτών, τον ίδιου είδους με αυτό που καλλιεργούμε, προκαλούνε στο φυτό αυτό μεγαλύτερη αφομοίωση ατμοσφαιρικού αζώτου από τα βακτήρια τα βγαλμένα από φυτά άλλου είδους.

Οπότε μπορούμε να καταλήξουμε, πως το έδαφος όπου πρόκειται να καλλιεργήσουμε ένα ψυχανθές, πρέπει να έχει βακτήρια προσαρμοσμένα σε αυτό. Αν από φυσικό του δεν έχει τα κατάλληλα βακτήρια πρέπει τεχνητά να το μπολιάσουμε με αυτά, γιατί αλλιώς η καλλιέργεια δεν θα έχει μεγάλη επιτυχία, όσο θα έχει τον δεύτερο χρόνο, εφ όσον δεν είχαμε κάποια ασθένεια που να εμποδίζει την καλλιέργειά τους στο ίδιο χωράφι. 

Επίσης, αφού κατανοήσαμε πως λειτουργούν τα φυμάτια, αποκτήσουμε και μια σαφέστερη εικόνα, για το κατά πόσο η συγκαλλιέργεια ψυχανθών με άλλα είδη -καλαμπόκια, κολοκύθες κλπ, ευνοεί τα δεύτερα…