氮素循環中微生物的作用

1．固氮作用

   分子態氮被還原成氨或其他氮化物的過程稱為固氮作用。自然界氮的固定有兩種方式，一是非生物固氮，即通過雷電、火山爆發和電離輻射等因氮，此外還包括人類發明的以鐵作催化劑，在高溫(500℃)、高壓(30.3975MPa)下的化學固氮，非生物固氮形成的氮化物很少。二是生物固氮，即通過微生物的作用固氮，大氣中90％以上的分子態氮，隻能由微生物的話性而固定成氮化物。能夠固氮的微生物，均為原核生物，主要包括細菌、放線菌和藍細菌。在固氮生物中，貢獻最大的是與豆科植物疫麵而瘤菌屬，其次是與非豆科植物共生的放線菌弗蘭克氏菌屬，再次是各種藍組菌，最後是一些自生固氮菌。化學固氮曾為農業生產仔萬於巨大的貢獻，但是，它的生產需要高溫條件和高壓設備，材料和能源消耗過大，因此產品價格高且不斷上漲。對自然界氮素循環中的因氮作用具有決定意義的是生物固氮作用。

2．氨化作用

    微生物分解含氮有機物產生氨的過程稱為氨化作用。含氮有機物的種類很多，主要是蛋白質尿素、尿酸和殼多糖等。

    氨化作用在農業生產上十分重要，施入土壤中的各種動植物殘體和有機肥料，包括綠肥、堆肥和廄肥等都富含含氮有機物，它們須通過各類微生物的作用，尤其須先通過氨化作用才能成為植物能吸收和利用的氮素養料。

 3．硝化作用

    微生物將氨氧化成硝酸鹽的過程稱為硝化作用。硝化作用分兩個階段進六，第一個階段是氨被氧化為亞硝酸鹽，靠亞硝化細菌完成，主要有亞硝化單胞菌屬、亞硝化葉菌屬等的一些種類。第二階段是亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽，靠硝化細菌完成，主要有硝化杆菌屬、硝化刺菌屬和硝化球菌屬的一些種類。硝化作用在自然界氮素循環中是不可缺少的一環，但對農業生產並無多大利益。

  4．同化作用

    銨鹽和硝酸鹽是植物和微生物良好的無機氮類營養物質，它們可被植物和微生物吸收利用，合成氨基酸、蛋白質、核酸和其他含氮有機物。

  5．反硝化作用

    微生物還原硝酸鹽，釋放出分子態氮和一氧化二氮的過程稱為反硝化作用。反硝化作用一般隻在厭氧條件下進行。

    反硝化作用是造成土壤氮素損失的重要原因之一。在農業上常采用中耕鬆土的辦法，以抑製反硝化作用。但從整個氮素循環來說，反硝化作用還是有利的，否則自然界氮素循環將會中斷，硝酸鹽將會在水體中大量積累，對人類的健康和水生生物的生存造成很大的威脅。

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