第三章-土壤氮素与环境
第3章-土壤生物
主要内容 (重点)：
1.土壤生物多样性 2.影响土壤微生物活性的环境因素（重点） 3.土壤微生物区系的发生和分布 4.土壤生物活性及表征
教学目标与要求：
了解土壤中的主要生物种类，认识土壤生物的 多样性；重点掌握影响土壤微生物活性的各种 因素；了解土壤细菌、真菌、防线菌、蚯蚓、 线虫等生物的特性及对土壤肥力的影响。
20000-30000 约 250% 约 12% 约 4% 约 10% > 90%
> 50%
自然界中95-99%的微生物种群不能被分离和描述
三 、 土 壤 生 物 空 间 分 布 多 样 性
四、土壤生物多样性的因素
第二节
土壤微生物
土壤微生物
•主要包括：病毒、细菌、真菌、藻类、地衣 •主要作用：
黑钙土 > 棕壤 > 灰壤 > 水稻土 > 砖红壤
用直接测数法测定前苏联土壤中的微生物数量
土壤类型 灰壤
森林灰化土
黑钙土
灰钙土
土壤状况 生荒土 生荒土 熟化土 生荒土 熟化土 生荒土 熟化土
1g 土壤中的微生物总数 3.0×108～6.0×108 6.0×108～1.0×109 1.0×109～2.0×109 2.0×109～2.5×109 2.5×109～3.0×109 1.2×109～1.6×109 1.8×109～3.0×109
确定群体结构 系统发育分析
土壤样品 经典方法
DNA 浸提
PCR PCR 扩增
DGGE（变 性土 壤 生 物 的 主 要
类 群 示
意 图
二、数量和种类多样性
微生物
真菌 细菌 病毒 节肢动物 高等植物 昆虫
第三章-土壤氮素与环境
2、来自大气的干湿沉降
干湿沉降作用到达地表的NO2有0.4亿1.16亿吨，铵态氮为1.1亿~2.4亿吨，但各地 区的干湿沉降的差异很大。干湿沉降的氮一部 分直接进入河、湖等集水区，一部分参与土壤 氮循环，还有一部分汇入城市径流。
（2）虽然反硝化作用可以在较宽的温度范围内进行，但温度过高或过低 都不利于反硝化的进行；
（3）反硝化微生物需要有机物质作为电子供体和细胞能源，因此土壤中 的生物有效性直接影响反硝化速率；
（4）研究发现，免耕能促进反硝化作用，主要是与免耕时作物残茬的覆 盖有利于土壤保持较多的水分和提供能源物质有关；
（5）由于植物根系分泌物和脱落物进入土壤增加了碳源，以及植物根系 的活动使根系周围土壤的通气状况和水分条件以及pH与根外土壤不同， 因此植物根系能提高反硝化作用；
（6）氮肥施用量高时反硝化量明显高。
氮的吸附
土壤中各种形态的氮化合物，如氨态氮、硝态氮、有机态氮等均 能和土壤无机固相部分相互作用，被吸附或固定，在这三种形态 中，研究得比较多的是氨态氮和有机氮与土壤固相的作用。至于 硝态氮和亚硝态氮则一般被认为是带负电荷，吸附量甚微，或甚 至有负吸附现象。土壤固体部分对氨态氮的吸附可分为物理吸附、 化学吸附和物理化学吸附等几种类型。
环境科学等多个研究领域密切关注的问题。
土壤氮素由有机态氮和无机态氮组 成。前者为与碳结合的含氮物质．后者 为未与碳结合的含氮物质
在表层土中，有机态氮占土壤全氮的 90％左右，随看土层深度的加深．这一 比率迅速降低。
土壤无机态氮
土壤无机态氮包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物、氮气 等。铵态氮可分为土壤溶液中的铵，交换性铵和粘土矿物固定态 铵．固定态铵存在于2：l粘土矿物晶层间．其含量主要决定于土 壤的粘土矿物类型和土壤质地。对具有固定铵能力的土壤来说， 它是土壤中无机态氮的主体。硝态氮和亚硝态氮一般存在于土壤 溶液中，在一般土壤中亚硝态氮含量极低。
土壤氮素循环
[1]王晓蓉•环境化学•南京大学出版社,2005.氮的基态电子构型为 1s 22s 22p 3，有5个价电子，氧化态从一3到+ 5。
氮在地壳中的百分含量为0.0046%,大部分以氮分子的形式存在于大气中。
已知氮有 7种同位素，质量数 12- 18。
天然存在的稳定同位素有 14N 和15N ，丰度比为273:1。
其它五种均为放射性同位素，寿命最长 的13N 半衰期近10min 。
土壤氮素含量与分布自然土壤中氮素的含量分布有明显的地带性，与自然条件特别是气候条件相关。
耕地土壤 的氮素含量受人为因素的强烈影响。
土壤中氮的含量范围为： 0.02-0.5%,表层土壤和心、底土的含量相差很大。
一般耕地土壤有机质和氮素含量自亚表层以下锐减。
土壤氮含量在剖面中分布状况各异，主要与有机质的分布有关。
影响进入土壤的有机质的 数量和有机质分解的因素，包括水热条件、土壤质地等，都对土壤有机质和氮素含量产生显著 影响。
例在太湖平原，黏壤质中性潴育性水稻土的有机质和氮素含量分别为 25.8g/kg 和1.59g/kg , 而质地较轻粗的石灰性的潴育性水稻土仅分别为 19.2g/kg 和1.16g/kg 。
氮素，作为植物矿物质营养之首：作物中积累的氮素约有 50%系来自土壤，个别土壤上该 值超过70%。
分子氮分子氮不活泼，室温下仅能与型反应如下：N 2+ 3H 2 T 2NH 3N 2+ 02 T 2NON 2 + 3Mg T Mg 3N 2N 2 + CaC 2 T C + CaCN 2土壤中存在的氮的形态：无机态氮土壤中的无机态氮占的比例虽小，去卩是植物氮营养的直接形态，意义特别重要。
分子态埶 （大"于）无机态氮（土壤于）Li 反应，生成Li 3N 。
提高温度，加催化剂后，分子氮的典殆用目前我国氮肥施用也以无机态氮为主。
无机态氮包括固定态铵、交换性铵（包括土壤溶液中铵）硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物和氮气，在土壤中占全氮的比例变幅较大，一般在2－ 8％。
第三章 植物的矿质与氮素营养(3,4,5,6)
特别是在作物生长后期根系活力降低、吸肥能力衰退时或在养 分临界期时使用; 或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥难以发挥效益； 或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低;Mo在酸性土 壤中强烈被固定等情况下,采用根外追肥可以收到明显效果。
常用于叶面喷施的肥料有尿素、磷酸二氢钾及微量元素 注意：根外施肥不能代替根部施肥，只能作根肥的补充。
角质层
细胞壁
质膜
途径：
外连丝
溶液 ↗角质层孔道 ↘ 气孔
外连丝（细胞壁）
叶脉韧皮部← 细胞内部← 表皮细胞的质膜
2.影响因素
营养物质进入叶片的量与叶片的内外因素有关
1)叶结构 嫩叶比老叶的吸收速率和吸收量要大, 对角质层 厚的叶片(如柑橘类)效果较差。
2)温度 温度对营养物质进入叶片有直接影响,在30℃、20℃ 和10℃时,叶片吸收32P的相对速率分别为100、71和53。
金属离子——离子。
（二）矿质元素运输的途径
1 . 根 吸 收 的 矿 质 元 素 的 运 输 途 径
根系吸收的无机离子主要通过木质部向上运输，同时 可从木质部活跃地横向运输到韧皮部。
2.叶片吸收的矿质元素的运输途径
叶片的下行运输是以韧皮部为主。也 可以从韧皮部横向运输到木质部。
二、矿质元素在植物体内的分配与再分配
如P过多时，与Zn形成不溶解的Zn3(PO4)2，而导致缺Zn。
2.离子协同作用 即一种离子的存在能促进植物对另一种离子 的吸收。这种作用经常发生在阴、阳离子间。 P 能促进 N 的吸收，因为蛋白质合成时需要大量 ATP
和核酸。
K能活化许多酶，促进核酸形成和N代谢，所以，也
能促进N的吸收与利用。
最新土壤氮素与氮肥ppt课件
（续）表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施用 氯化铵 NH4＋＋Cl－ 基肥 (配施石灰和 使土壤酸化(生理酸,硝化酸, 有机肥)，追肥，适于 代换酸)、脱钙板结 稻田和一般作物， 不宜忌氯作物 硫 铵 NH4＋＋SO42－ 基肥(配施石灰和 使土壤酸化(游离酸生理酸, 有机肥)，追肥，种肥 硝化酸，代换酸)、板结 适于各种作物 不宜稻田
有机氮 无机氮
矿化作用 固定作用
1.有机态氮的矿化作用（氨化作用）
（1）. 定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。 （ 2）. 过程： 有机氮 氨基酸 NH4＋－N＋有机酸 （有效化）
土壤中铵态氮肥变化示意图
Hale Waihona Puke 氨气吸收吸附
挥发
NH4+
NH4+
硝化作用
铵态氮肥
铵态氮肥
硝态氮
土壤 胶粒
2.在土壤中的转化和施用 表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施 用 液氨 NH3＋H2O NH4＋＋OH－ 基肥, 追肥及深施 氨水 对土壤和作物影响不大 基肥, 追肥, 深施 碳铵 NH4＋＋HCO3－ 基肥, 追肥, 深施 对土壤没有副作用，适于各种土壤和大对数作物
3、土壤中氮的形态 水溶性 速效氮源 <全氮的5% （1）. 有机氮 水解性 缓效氮源 占50～70% (>98%) 非水解性 难利用 占30～50% 离子态 土壤溶液中 （2）. 无机氮 吸附态 土壤胶体吸附 (1～2％) 固定态 2：1型粘土矿物固定
本章小结： 1. 植物的氮素营养 （掌握吸收与同化、失调症） 2. 土壤中的氮素及其转化 （掌握主要转化的含义） 3. 氮肥的种类性质与施用 （掌握） 4. 氮肥的合理施用（掌握）
环境土壤学
第一章绪论一、土壤的概念1.土壤具有肥力及净化力，这是土壤的本质特性。
2.土壤肥力与土壤净化力的概念1) 土壤肥力土壤具有供应和协调植物生长所需的营养条件（水分、养分）和环境条件（空气、温度）的能力。
土壤肥力4要素：水、热、气、肥。
2) 土壤净化力土壤通过吸附、分解、迁移、转化等过程使其中的污染物浓度降低、毒性消失的过程二、土壤在生态系统中的作用1.土壤是农业的基本生产资料：为植物提供水分与养分，支撑植物，是植物生长发育的自然基地。
2.土壤是生态系统中不可缺少的环节3.土壤是调控环境质量的中心要素土壤圈：土壤圈是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的一种疏松而不均匀的覆盖层及其相关的生态与环境体系。
土壤圈的作用：对生物圈：支持和调节生物过程，提供植物生长的养分、水分与适宜的条件，决定自然植被的分布与演替，各种限制因子也对生物起不良的影响对大气圈：影响大气的化学组成、水分与热量平衡，吸收氧气，释放CO2,CH4,H2S和N2O等，对全球大气变化有明显的影响。
对水圈：影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配。
对岩石圈：是地球的“皮肤”，对岩石圈有一定的保护作用，可减少各种外营力的冲击三、环境土壤学的定义、发展及定位引用传统土壤学的方法寻求土壤环境问题解决办法.环境问题出现后在土壤学基础上发展起来的新兴学科，是环境地学的一个分支，是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科。
第二章土壤的形成第一节土壤母质成土母质是能形成土壤的物质，出露于地表的岩石经风化、搬运、堆积等过程在地表各种类型的成土母质。
一、土壤母质的来源1.成土的主要矿物（1）矿物：产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内部构造的单质或化合物。
（2）矿物的类型★原生矿物：也叫内生矿物，地下深处呈熔融状态的岩浆沿地壳裂缝上升过程中冷却、凝固结晶而成的矿物，如长石、石英和云母等次生矿物：也叫外生矿物，原生矿物在地表常温常压下受各种外力作用形成的一类矿物（风化、沉积作用）。
土壤氮素的调控措施
土壤氮素的调控措施
土壤氮素的调控措施是指通过一系列的管理和技术手段，控制土壤氮素的含量和分布，提高氮素的利用效率和减少对环境的影响。
具体的土壤氮素调控措施包括以下几个方面：
1. 合理施肥：根据不同作物和土壤类型的需求，合理选用肥料种类、配施比例和施肥时间，保证植物对氮素的充分利用，并减少肥料的浪费与土壤污染。
2. 科学轮作：通过合理的作物轮作和间作，利用不同作物对氮素的吸收和释放作用，减少氮素积累和流失，同时提高土壤的肥力和地力。
3. 生物修复：利用植物、微生物等生物体对氮素的吸收、转化和释放作用，促进土壤有机物的分解和循环利用，改善土壤结构和生态环境。
4. 土地利用方式调整：通过合理调整土地利用方式，如改变农田种植结构、建设固碳林和湿地等，减少氮素的排放和流失，同时提高土壤的碳汇能力和生态效益。
5. 引进新技术：如精准施肥技术、喷施技术、覆盖作物技术等，通过精细管理和技术创新，提高氮素利用效率，减少氮素的损失和环境污染。
以上是土壤氮素调控的一些常见措施，通过科学的管理和技术手段，可以有效地控制土壤氮素的含量和分布，实现高产、高效、环保的农业生产模式。
《土壤氮素与氮肥》课件
本课件将重点介绍土壤氮素的来源和循环过程，不同种类的氮肥及其使用方 法，土壤氮素与氮肥的关系，氮素缺乏对作物的影响，氮肥过度使用的危害 以及合理使用氮肥的方法。
土壤氮素的来源及循环过程
土壤氮素主要来源于有机物分解和氮肥的施用，其循环过程包括氮固定、氮矿化、氮硝化和氮反硝化等。 了解土壤氮素的来源和循环过程能够帮助我们更好地管理土壤肥力。
氮肥的种类和使用方法
氮肥主要包括有机氮肥和无机氮肥。有机氮肥包括农家肥、畜禽粪便等，而 无机氮肥则包括铵态氮肥、硝态氮肥等。选择适当的氮肥种类和使用方法能 够提高作物产量和质量。
土壤氮素与氮肥的关系
土壤氮素和氮肥之间存在着密切的关系。土壤氮素的含量和形态影响着氮肥 的利用率和作物对氮肥的吸收能力。合理施用氮肥可以提高土壤氮素的利用 效率。
合理使用氮肥的方法包括选择适当的氮肥种类和使用时间，控制施肥量，结合有机肥使用，加强土壤管 理等。正确使用氮肥可以提高肥料利用率，减少对环境的影响。
结论和建议
通过学习土壤氮素与氮肥的相关知识，我们可以更好地掌握土壤肥力管理的 方法和技巧，提高农作物的产量和质量，促进可持续农业发展。
氮素缺乏对作物的影响
氮素缺乏会导致作物生长迟缓、叶片发黄、产量下降等问题。及时识别氮素缺乏的症状，并采取补充氮 肥的措施，可以有效改善作物的生长状况。
氮肥过度使用的危害
氮肥过度使用会导致土壤酸化、水体富营养化、生态环境破影响。
合理使用氮肥的方法
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氮的矿化
氮矿化指有机态氮转化为矿质氮（NH4+、NO2-、 NO3- ）的过程，是和氮的固定截然相反的过程， 是氮素形态转化的最基本环节。 土壤有机态氮的矿化对土壤圈氮循环具有重要 意义。有机氮的矿化条件包括内因和外因两方 面，内因是有机氮化合物的分子结构及其与矿 物质结合的状态，外因是影响微生物活动的环 境条件。
有目的的调整这些条件有利于氮的矿化。
氮肥在农业生产中的重要性
广义上讲，氮肥可分为天然有机氮肥和化学氮肥，天然
有机氮肥主要来自植物和动物，化肥则主要由人工合成。 我国农业土壤氮素化学肥料是主要来源，为生物固氮的5
倍左右。1948-1998年的50年内农业化肥氮用量总额为
3.8亿吨（N），1998年用量达2470万吨，占同期世界农 业氮用量（8330万吨）的29.7%。 目前，我国许多地区每季作物氮素用量在150-225kg/hm2， 在某些地区的菜田，化学氮肥年施用量在500-1300 kg/hm2（N），远高于平均水平。
对植物的毒害作用
施用氮肥的水体污染
施用化肥对水体环境的影响是多方面的，如水体富营养化、NO3和NO2-污染等。一般来说，在封闭性湖泊和水库水中，氮（N）浓 度超过0.2 mg/L，磷（P）浓度达到0.015mg/L时就可能引起“藻
化”现象发生。从土壤学角度看，这两个浓度是很容易达到的。
目前氮和磷是我国湖泊富营养化的主要诱因，五大淡水湖泊（太 湖、洪泽湖、鄱阳湖、洞庭湖和巢湖）水体中的营养盐均大大超
我国自然植被下士壤表层的全氮含量： 自东向西．随着降水量的逐渐诚少和蒸发量的逐渐增 大．植被渐变稀疏，生物积累量逐减减少，生物分解 作用相对较强土壤全氮含量依黑土－黑钙土－棕钙土 －灰钙土－漠土的顺序而逐渐减少。 由北向南，随温度的增蒿．分解速率的增大远胜于植 物生物量的增多，土壤全氮含量依暗棕壤（和白浆土） －棕壤，褐土－黄棕壤的顺序而降低而由黄棕壤再向 南至红壤，砖红壤，可能由于植物生物量的增大更甚 于分解速率的增高，含量又逐渐升高。 黄壤地区海拔较高，由于较低的温度和较高的降水量 而使有机质的分解速率较低，因而全氮含量较红壤、 砖红壤为高．高山地带．由千全年大部分时间处于冰 冻条件下．虽然植物生物量很低，但分解速率更 低．因此，在长期的成土过程中土壤也积累了较多的 氮素。
有机态氮
有机态氮的组成复杂，目前已分离鉴定出的含氮化合
物单体有：氨基酸、氨基糖、嘌呤、嘧啶、以及微量 存在的叶绿素及其衍生物、磷酯、各种胺、维生素等 很多种。 在土壤中它们与其它土壤有机质或与粘土矿物相结合， 或与多价阳离子形成复合体，还有一小部分存在于生 物体中、绝大部分有机态氨存在于土壤固相中，只有 很少量存在于土壤液相中。 土壤有机态氮的形态分布与氮素的生物分解性之间并 无直接的联系，大部分有机态氮难于分解．只有少量 存在于土壤中活的或死的生物体中的有机态氮比较易 于分解，从而被植物吸收利用。在作物生长过程中通 过有机态氮矿化作用释放出来的氮是作物重要的氮索 来源。土壤有机态氮在作物氮索营养中起着重要的作 用。
土壤的湿度和通气条件对矿化有一定影响，水分过多影响通气或由于 水分不足而ห้องสมุดไป่ตู้于干燥均影响氨化细菌的活动。一般在土壤含水量为最 大持水量的60%左右时最适于有机氮的矿化，湿度过高或过低均有抑制 作用。Stanfor et al（1974）认为水分对氮矿化影响极大，土壤氮矿 化率随水分含量的变化而变化。
土壤全氮含量
土壤全氮含量是土壤中各种形态氦素含量之和、 包括有机态氮和无机态氮．在一定程度上可以 代表土壤的供氮水平。土壤全氮含量相对比较 稳定，但亦处于动态的变化之中。 中国土壤全氮含量变化很大，据对全国2千多 个耕地土壤的统计．其变幅为0.4~3.8g/kg N, 平 均值为1.3g/kg ，自然植被下未受侵蚀的土壤全 氮含量通常高于农田。
氮的吸附
土壤中各种形态的氮化合物，如氨态氮、硝态氮、有机态氮等均 能和土壤无机固相部分相互作用，被吸附或固定，在这三种形态 中，研究得比较多的是氨态氮和有机氮与土壤固相的作用。至于 硝态氮和亚硝态氮则一般被认为是带负电荷，吸附量甚微，或甚 至有负吸附现象。土壤固体部分对氨态氮的吸附可分为物理吸附、 化学吸附和物理化学吸附等几种类型。 土壤固体部分对氨态氮的吸附包括氨分子（NH3）和铵离子（NH4+） 吸附，可通过分子引力或氢键进行。物理吸附量的大小和固体部 分的比表面积、黏土矿物组成、胶体的组成和表面性质等有关。 氨态氮或铵态氮与土壤固相部分的化学或物理化学吸附可通过多 种途径，如氨分子和粘粒矿物或有机物上的氢离子结合形成铵离 子、代换吸附、铵的固定、蛋白质的吸附固定等。
矿化作用主要由微生物进行，也称氨化微生物，所以，能影响氨化微 生物活动的环境条件均可影响氮素的矿化作用，主要有温度、湿度和 酸度。氨化作用的最适温度是20-35度，高于或低于这一温度，矿化作 用就会减弱。
矿化作用对pH的要求不是很严格，一般的土壤中均可以进行，但以中 性条件下最旺盛，过酸过碱均可对氨化作用有所抑制，尤以酸性条件 影响较大。
第三章：土壤中C、N、S、P、F、Se、 I 与土壤环境质量
土壤氮素与环境
主要内容
• • • • • • • 生态系统的氮素循环 土壤氮素组成 进入土壤氮素的来源 氮素在土壤中的行为 氮肥对环境的影响 蔬菜累积硝酸盐的生理基础 农业非点源N污染评价指标体系及N流失危险 性指数
生 态 系 统 中 氮 循 环
环境科学等多个研究领域密切关注的问题。
土壤氮素由有机态氮和无机态氮组
成。前者为与碳结合的含氮物质．后者
为未与碳结合的含氮物质 在表层土中，有机态氮占土壤全氮的 90％左右，随看土层深度的加深．这一 比率迅速降低。
土壤无机态氮
土壤无机态氮包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物、氮气 等。铵态氮可分为土壤溶液中的铵，交换性铵和粘土矿物固定态 铵．固定态铵存在于2：l粘土矿物晶层间．其含量主要决定于土 壤的粘土矿物类型和土壤质地。对具有固定铵能力的土壤来说， 它是土壤中无机态氮的主体。硝态氮和亚硝态氮一般存在于土壤 溶液中，在一般土壤中亚硝态氮含量极低。 水稻土中由于淹水造成的还原条件，速效态氮的主体是铵态氮， 硝态氮含量极低。旱地土壤则以硝态氮为主，铵态氮含量较 低．在施肥的条件下．施肥后的一段时问内，速效态氮的含量升 高，以后急剧降低，旱地施尿素或铵态氮后．短时间内铵态氮的 含量可能较高．随着硝化作用的进行，一段时间后以硝态氮为主。
中国不同地区耕层土壤的全氮含量
进入土壤的氮源
1、来自农田生态氮循环系统 研究表明：对于广大农牧区地下水的硝 态氮增高，主要的原因是由于化肥的大 量使用，就地表水的污染而论，化肥的 使用也贡献了其50%以上。
2、来自大气的干湿沉降 干湿沉降作用到达地表的NO2有0.4亿1.16亿吨，铵态氮为1.1亿~2.4亿吨，但各地 区的干湿沉降的差异很大。干湿沉降的氮一部 分直接进入河、湖等集水区，一部分参与土壤 氮循环，还有一部分汇入城市径流。 3、来自城市氮循环系统
反硝化作用
反硝化作用是指把硝酸盐等较复杂的含氮 化合物转化为N2、NO、N2O的过程
反硝化作用的影响因素
（1）反硝化作用是在嫌气条件下进行的微生物过程，因而受到土壤水分 和通气状况的影响。降雨、灌溉后一定时间后反硝化作用会达到最高峰， 这取决于土壤的类型； （2）虽然反硝化作用可以在较宽的温度范围内进行，但温度过高或过低 都不利于反硝化的进行；
（3）反硝化微生物需要有机物质作为电子供体和细胞能源，因此土壤中 的生物有效性直接影响反硝化速率；
（4）研究发现，免耕能促进反硝化作用，主要是与免耕时作物残茬的覆 盖有利于土壤保持较多的水分和提供能源物质有关；
（5）由于植物根系分泌物和脱落物进入土壤增加了碳源，以及植物根系 的活动使根系周围土壤的通气状况和水分条件以及pH与根外土壤不同， 因此植物根系能提高反硝化作用； （6）氮肥施用量高时反硝化量明显高。
土壤对NH4+的吸附受pH的影响，一般随pH的增高，吸附 NH4+强度也增加，这是由于pH不但影响胶体所带的负电 荷数量，还影响胶体上所吸附的阳离子种类。 土壤对铵离子的吸附作用在氮素运移与转化过程中具 有重要意义。一方面，由于土壤对铵离子的吸附，使 得大部分的可交换性铵得以保存在土壤中，另一方面， 从氮素对地下水的污染看，由于土壤对铵离子具有保 持作用，阻滞了铵离子向深层土壤的淋失，减轻了氮 素对地下水的污染。但是，当土壤对铵离子的吸附量 达到最大值时，在入渗水流作用下铵离子还是可以进 入地下水，加重地下水氮污染。
NH3氧化至NO2-，后者把NO2-氧化为NO3-，
这两种微生物共称硝化细菌
硝化作用的影响因子
（1）硝化微生物是好气性微生物，其活性又受土壤中氧分压的强 烈影响，后者又受到土壤水分含量的控制。一般在田间最大持水 量的50%~60%时，土壤中硝化作用最为旺盛 （2）土壤酸度是影响硝化作用的重要因素之一。一般来说，在酸 性环境中自养硝化细菌很少或不存在，通常在pH6.6~8.0或更高范 围内生长，具体到各个属最适pH范围不同 （3）施肥量对硝化作用有显著的影响，如硫酸铵用量在300mg N/g以下时，硝化速率随施用量的增加而增大，超过该施用量时硝 化速率迅速降低。至于肥料种类也影响，加入C/N低的有机物能 促进硝化作用； （4）耕作对硝化作用有何影响，结论还不一致，有的发现免耕抑 制硝化作用，有的发现免耕反而使硝化作用比常规耕作更强，这 方面还需做进一步的探索； （5）通常植物根系对硝化作用有抑制作用，这是由于根系分泌的 酚类物质和有机酸所致。 此外，土壤质地、温度、氧化还原电位、等也都会影响硝化作用。
城市居民的生活污水与垃圾粪便、工业排 放的三废是城市地下水硝态氮的主要污染源。
中国农业生产中的氮素平衡
氮在土壤中的行为
硝化作用 反硝化作用 氮的吸附
氮的矿化