2020-09-25 03:51:41

反硝化作用 免费编辑 添加义项名

B 添加义项
?
义项指多义词的不同概念,如李娜的义项:网球运动员、歌手等;非诚勿扰的义项:冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。 查看详细规范>>
所属类别 :
其他生物相关
其他生物相关
编辑分类

反硝化作用,是指在缺氧条件下,微生物将硝酸盐及亚硝酸盐还原为气态氮化物和氮气的过程。是活性氮以氮气形式返回大气的主要生物过程。反硝化作用不仅在土壤中进行,还可在江河湖泊和海洋中进行。发生反硝化作用的条件是:①反硝化微生物;②合适的电子供体,如有机碳化物、还原态硫化物;③厌氧条件;④氮的氧化物。土壤中已知能进行反硝化作用的微生物种类有24个属性。绝大多数反硝化细菌是异养型细菌,亦有少数自养型细菌如反硝化硫杆菌。影响反硝化作用的因素包括:①氧的供应,当氧的供应受到限制时发生反硝化作用;②碳的供应,如土壤有机质、根分泌物等;③硝酸盐的供应;④pH,在酸性土壤中,反硝化作用受到抑制。

基本信息

  • 也称

    脱氮作用

  • 作用原理

    微生物和植物吸收利用硝酸盐

目录

折叠 编辑本段 原理

微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3→NH4→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2和NO3为呼吸作用的最终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用脱氮作用:NO3→NO2→N2↑。一些化能自养型和化能异养型微生物可进行硝化作用,反硝化细菌在分类学上没有专门的类群,有较强的生物多样性N2O。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为碳源和能源,进行无氧呼吸,其生化过反硝化作用反硝化作用程可用下式表示:

C6H12O6+12NO3→6H2O+6CO2+12NO2+能量

5CH3COOH+8NO3→6H2O+10CO2+4N2+8OH+能量

少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或氢获得能量,同化二氧化碳,以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应:

5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4

硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3减少,消除因硝酸积累对生物的毒害作用。

折叠 编辑本段 影响因素

折叠 通气和水分状况

硝化作用是在缺氧或厌氧的环境中进行的,因而受到土壤水分和通气状况的制约。在旱地土壤中存在的局部或暂时性的微域环境是引起反硝化作用的条件。施用有机肥增加好氧微生物的呼吸作用从而消耗了土壤中的氧,可造成土壤局部或暂时的缺氧环境最终可促进反硝化作用。此外,灌水、降雨及土壤本身的组成成分都会影响土壤的水分状况和通气状况,从而影响反硝化作用。

作用温度作用温度

折叠 温度

硝化作用可以在较宽的温度范围内进行。-4~65℃反硝化作用都可以进行,要发生明显的反硝化作用温度需在5℃以上,最佳温度为30~60℃(Nommik 1956;and Malhi et al.)。作物生长期间温度在10~30℃时,温度对反硝化影响很小(Aulakh and Rennie,1984)。

折叠 碳源

反硝化细菌大多属于异养细菌,碳源种类对硝酸还原酶活性没有明显影响,对氧化亚氮还原酶活性有影响。当C/N比值过高时,碳源相对"过剩",就要消耗部分NO3作为氮源,作为(反硝化作用)电子受体的NO3相对减少,因此还原产生的N2O量降低;反之,随着C/N比值的降低,碳源相对"不足",NO3浓度相对升高,可促进异养反硝化作用的进行,产生反硝化作用的中间产物积累。

因此,土壤中碳源含量(特别是可溶性有机碳含量)会制约着异养反硝化作用过程。所以,施用一些含碳源的肥料能一定程度上影响反硝化作用,减少(氮)肥效的浪费。当然反硝化作用还受其他因素如:氮源、土壤pH值、土壤质地、耕作条件、根系等条件的影响。

阅读全文

热点资讯