土壤中氮素转化过程
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式(土壤部分初稿)说课材料
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式(土壤部分初稿)土壤中氮素转化过程及植物吸收方式我国耕地土壤全氮含量为0.04～0.35％之间，且土壤有机质含量呈正相关。
其氮素来源包括：生物固氮、降水、农业灌溉和施肥等，而目前肥料是农田土壤氮肥的主要来源。
下面就从土壤中氮素的主要表现形态和转化过程等进行详细的介绍：（一）土壤中氮素的主要形态水溶性速效氮源 < 全氮的5% 包括游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物等有机氮水解性缓效氮源占50～70% 包括蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类(>98%) 非水解性难利用占30～50% 包括杂环态氮、缩胺类离子态土壤溶液中无机氮吸附态土壤胶体吸附(1～2％) 固定态 2：1型粘土矿物固定注明：其中无机氮包括：铵态氮(NH4+ — N)、硝态氮(NO3-— N)、亚硝态氮(NO2- — N)三种主要形态。
一般情况下，土壤中存在的主要是有机态氮，占土壤总氮的90~98%。
（二）土壤中氮素的转化过程1.有机态氮的转化土壤中的有机态氮是较复杂的有机化合物，必须要经过各种矿化过程，变为易溶的形态，才能发挥作物营养的功能。
它的矿化量和矿化速率就成为决定土壤供氮能力的极其重要的因素。
土壤有机氮的矿化过程是包括许多过程在内的复杂过程。
①水解过程蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶的作用下，逐步分解为各种氨基酸。
②氨化过程氨基酸在多种微生物作用下分解成氨的过程称为氨化过程。
如：RCH2OH＋NH3＋CO2＋能量—水解—→ RCHNH2COOH＋H2O RCHOHCOOH＋NH3＋能量—氧化—→ RCHNH2COOH＋O2RCOOH＋NH3＋CO2＋能量——还原—→RCHNH2COOH＋H2由此可见，氨化作用可在多种多样条件下进行。
无论水田、旱田，只要微生物活动旺盛，氨化作用都可以进行。
氨化作用产生的铵态氮能被植物和微生物吸收利用，是农作物的优良氮素营养。
未被作物吸收利用的铵，可被土壤胶体吸收保存。
氮在土壤中的迁移转化
氮在土壤中的迁移转化(一)植物对土壤中氮的汲取植物从土壤中汲取氮的过程很复杂，就形态而言多为铵态氮和硝态氮。
普通旱作土壤中硝态氮比铵态氮浓度高，简单通过质流而蔓延到根部，因此硝态氮(NO3--N)是旱地植物养分主要的氮源之一；而对于水田，如种植水稻的水稻土其氮养分主要是铵态氮(NH4+-N)。
(1)硝态氮植物汲取NO3-量高，且为主动汲取；土壤pH 低时更易汲取NO3-，而NH4+可与之竟争削减植物汲取NO3-。
植物施用大量NO3-时，体内合成的有机阴离子数量增强，无机阳离子Ca2+、Mg2+和K+的堆积也相应增强，从而促使根际的pH升高。
(2)铵态氮 NH4+是植物一种抱负的氮源，在蛋白质合成中若利用NH4+则比NO3-更为节能。
NO3-结合进蛋白质以前必需还原，这是一种消耗能量的过程，还原1分子NO3-需2分子NADH(二磷酸吡啶核苷酸)，而且NH4+在上壤中既不易淋失，也不易发生反硝化作用，损失较少。
当pH为7时，植物汲取NH4+较多，酸度增强则汲取量降低。
根汲取NH4+后，植物组织中无机阳离子Ca2+，Mg2+和K+浓度下降，而无机阴离子PO43-，SO42-和Cl-浓度增强，从而促使根际pH下降。
无论是根际pH升高或下降对根际中营养有效性、生物活性以及污染物的行为都有重要影响。
(二)土壤中氮素转化的重要过程 1．土壤无机氮的微生物固持和有机氮的矿化土壤无机氮的微生物固持，是指进入土壤的或土壤中原有的NH4+和NO3-被微生物转化成微生物体的有机氮。
它不同于土壤的NH4+的矿物固定，也不同于NH4+和NO3-被高等植物的同化。
土壤有机氮的矿化，是指土壤中原有的或进入到土壤中的有机肥和动植物残体中的有机氮被微生物分解改变为氨，因此，这一过程又叫氨化过程。
有机氮的矿化和矿质氮的微生物固持是土壤中同时举行的两个方向相反的过程，这两者的相对强弱受到许多因素，特殊是可供微生物利用的有机碳化物(即能源物质)的种类和数量的影响。
植物是如何吸收和利用土壤中的氮素的？
植物是如何吸收和利⽤⼟壤中的氮素的？⾮常愿意回答⽼师提出的问题，虽然这个氮素的吸收分解过程很复杂，但对于我们来说，只要掌握了其中的要点也就很容易理解了。
⼀、⼟壤中氮素构成总体来讲，⼟壤中的氮可分为有机氮和⽆机氮两种。
⽽有机氮是氮存在的主要形式，占总氮源的90%以上，有机氮不经转化，基本上不会被作物吸收。
⼤体可分为⽔解性和⾮⽔解性两种有机氮，另外还有少量的⽔溶性有机氮能直接被作物吸收。
⽆机氮是微⽣物活动的产物，易被作物所吸收，但也会随着变化⽽挥发。
⽆机氮主要包括铵态氮和硝态氮两种。
也有⼀部分被⼟壤吸附固定的⽆机氮。
我们平常⽤的尿素是酰胺态氮，它会转化为铵态氮被作物吸收。
⼆、⼟壤中氮素转化基本形式现在我们明⽩了，⼟壤中的氮⼤部分是以有机氮形态存在的，是不能被作物直接吸收利⽤的。
这些有机氮必须通过微⽣物⽔解和氨化过程，才能转化为铵态氮或硝态氮被作物所吸收。
下⾯简单介绍⼀下铵态氮和硝态氮的转化过程。
1、铵态氮如上图所述，铵态氮通过有机态氮的矿化作⽤转化⽽来，也能通过硝态氮的硝化作⽤转化⽽来。
铵态氮部分被粘⼟矿物固定吸附，⼀部分以铵离⼦的形态在⼟壤溶液中被作物所吸收。
2、硝态氮硝态氮中硝酸离⼦NO3可被作物直接吸收。
硝酸根离⼦NO2浓度较⼤时对作物有害。
硝态氮通过硝酸还原反应会转化成铵态氮被作物吸收。
⼀部分硝态氮会被固定成有机态氮。
特别说明：尿素作为⼀种有机氮肥，它可以通过分⼦形式被作物直接吸收，或者通过脲酶转化成铵态氮，被作物吸收。
三、我们如何利⽤氮的转化来合理施肥我们了解到了，作物氮素吸收得通过铵离⼦或者硝酸离⼦来被作物吸收。
⼤多数的氮素还是以有机态的形式存在，再通过⼀定的转化来形成铵离⼦和硝酸离⼦来被作物吸收，这些被固定的氮以⼤多数存在。
⽽⼟壤中的⼤多数氮都是由根外施肥来达到的。
所以，我们在施肥过程中，要注意提前测定⼟壤碱解氮的含量，以了解⼟壤内部有机质的含量和腐熟程度。
由于铵离⼦转化过程中会氨化，形成⽓体，容易氮素流失，所以我们在施⽤氮肥的时候，应注意施⼊覆⼟。
土壤中的氮素及其转化
土壤中的氮素及其转化1.土壤中氮素的来源和含量来源①施入土壤中的化学氮肥和有机肥料；②动植物残体的归还；③生物固氮；—N。
④雷电降雨带来的NO3含量我国耕地土壤全氮含量为%~%之间，与土壤有机质含量呈正相关。
2. 土壤中氮素的形态3. 土壤中氮素的转化有机氮的矿化作用定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。
过程：有机氮氨基酸 NH4＋-N＋有机酸结果：生成NH4＋-N（使土壤中有机态的氮有效化）土壤粘土矿物对NH4＋的固定定义：①吸附固定（土壤胶体吸附）：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4＋的吸附作用②晶格固定（粘土矿物固定）：NH4＋进入2:1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用过程：结果：减缓NH4＋的供应程度（优点缺点）氨的挥发定义：在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程过程：结果：造成氮素损失硝化作用＋在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现定义：通气良好条件下，土壤中的NH4象过程：--N结果：形成NO3利：为喜硝植物提供氮素弊：易随水流失和发生反硝化作用无机氮的生物固定定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被植物体或者微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。
过程：结果：减缓氮的供应，可减少氮素的损失反硝化作用定义：嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象过程：结果：造成氮素的气态挥发损失，并污染大气硝酸盐的淋洗损失-不能被土壤胶体吸附，过多的硝态氮容易随降水或灌溉水流失。
NO3结果：氮素损失，并污染水体4. 小结：土壤有效氮增加和减少的途径增加途径：①施肥(有机肥、化肥)；②氨化作用；③硝化作用(喜硝作物)；④生物固氮；⑤雷电降雨降低途径：①植物吸收带走；②氨的挥发损失；③硝化作用(喜铵作物)；④反硝化作用；⑤硝酸盐淋失；⑥生物和吸附固定(暂时)氮肥的种类、性质和施用氮肥的种类很多，根据氮肥中氮素的形态，常用的氮肥一般可分为三大类。
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式土壤中的氮素转化过程及植物吸收方式是农业和植物生长中非常重要的一个环节。
氮素在土壤中的循环和转化，对于植物的生长发育以及农田生态系统的稳定性具有重要影响。
下面将详细介绍土壤中氮素转化的过程以及植物吸收氮素的方式。
一、土壤中氮素转化的过程1.氮固定：氮气(N2)通过闪电放电、细菌或蓝藻的作用转化为氨(NH3)、亚硝酸盐(NO2-)或硝酸盐(NO3-)。
这个过程主要发生在土壤中的根际区、豆科植物的根瘤以及水生植物的根系中。
2.脱氮：土壤中的一些细菌能够利用有机物质作为能源，通过对有机氮的分解而释放氨气(NH3)。
此外，土壤中的硝酸盐还可以通过反硝化作用还原为氨气。
3.氨氧化：土壤中的一些细菌（如氨氧化细菌）能将氨氧化为亚硝酸盐，这是一种氧化反应。
亚硝酸盐还可以进一步氧化为硝酸盐，这是另一种氧化反应。
这两个反应过程被称为氨氧化和亚硝酸盐氧化。
4.类硝化：一些细菌能够将有机氮（如氨、蛋白质）氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。
这种氧化反应也被称为类硝化。
5.氮素沉积：氮气经大气中的物理和化学作用沉积到土壤中，形成可用于植物吸收的硝酸盐和铵盐。
二、植物吸收氮素的方式植物吸收土壤中的氮素主要发生在根系中，有以下几种方式：1.根系吸收硝态氮：植物的根细胞通过氮素转运蛋白将土壤中的硝酸盐转运到根内。
硝态氮进入根系后，一部分被还原为氨，然后转运到植物体内参与氨基酸、蛋白质和其他氮化合物的合成。
2.根系吸收铵态氮：植物根系能通过氨离子转运蛋白直接吸收土壤中的铵盐。
铵态氮进入植物体内后，一部分被转化为氨基酸，另一部分直接用于合成其他氮化合物。
3.根际微生物共生吸收：植物根际与一些细菌、真菌共生，这些共生微生物能够吸收土壤中的氮素，并将其转化为可供植物利用的形式。
植物通过与这些微生物共生，间接获取了土壤中的氮素。
总结：土壤中氮素转化的过程包括氮固定、脱氮、氨氧化、类硝化和氮素沉积等，这些过程通过细菌、蓝藻、有机物质的分解等途径进行。
土壤氮的微生物代谢
土壤氮的微生物代谢
土壤中的氮元素是由微生物进行代谢的，主要涉及硝化与反硝化细菌。
硝化细菌是化能自养的好氧细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌，它们将NH₄⁺氧化转化成硝酸盐以获得能量供自身的生命活动。
反硝化细菌在氧气不足的情况下，将硝酸盐还原成为氨或N₂，属于兼性厌氧的异养细菌群。
在农业耕作中，农户将氮肥施入到土壤中，植物从土壤中吸收氮素进行生长。
然而，很多农户在施肥过程中不能很好控制施肥量，往往过量。
长期过量的施肥，一部分随雨水的冲刷而流失，一部分在土壤中被逐渐积累，造成土壤盐渍化，不利于植物生长。
这时，好氧型的硝化细菌开始作用，将过量NH₄⁺转化为硝酸盐，其中一部分被植物吸收存与根系液泡中，作氮素储备，另一部分被厌氧的反硝化细菌吸收分解为N₂释放于空气当中。
这一过程持续发生，有效地减缓了土壤中氮素过量积累对作物生长的不利影响。
因此，在施肥过程中，可以考虑使用含有有机质（如腐殖酸）的肥料或生物菌肥类肥料，以改善和维持土壤环境，促进微生物的多样性和活性。
土壤氮素转化过程
土壤氮素转化过程嘿，咱今儿就来说说土壤氮素转化过程这档子事儿！你想想看，那土壤就像是一个大舞台，氮素在上面可有着一场精彩的表演呢！氮素啊，就像是土壤这个大舞台上的主角之一。
一开始呢，有一些氮素是以有机氮的形式存在的，就好比是演员还没化妆，还没准备好上台表演。
然后呢，在微生物这些“化妆师”的作用下，有机氮慢慢分解，变成了铵态氮，这就像是演员化好妆，闪亮登场啦！铵态氮这个状态可是很重要的哟，它就像是主角开始展现自己的魅力。
但是呢，这表演可不会这么简单就结束。
铵态氮有时候会遇到一些情况，比如被土壤吸附住，就像是演员被热情的粉丝拉住了一样。
不过别担心，它还是会继续参与到表演中的。
接下来，铵态氮可能会通过硝化作用，摇身一变，成为硝态氮。
这就好比演员换了一套更华丽的服装，变得更加耀眼啦！硝态氮在土壤中可是很活跃的呢，可以随着水流到处跑，就像个调皮的孩子。
可别以为这就完了，还有呢！硝态氮有时候也会遇到一些挑战，比如可能会被反硝化作用，又变回其他的形态。
这就像演员在表演中遇到了一些小挫折，但这也是表演的一部分呀！咱再想想，土壤氮素转化过程不就跟咱人的成长过程有点像吗？一开始懵懵懂懂的，然后慢慢成长，经历各种变化和挑战。
咱种地不也是这样嘛，得了解土壤氮素的这些变化，才能更好地照顾咱的土地呀！你说要是咱不了解这些，那不是瞎种嘛！那土地能长出好庄稼来吗？肯定不能呀！所以说，了解土壤氮素转化过程多重要啊！咱得像关心自己的孩子一样关心土地，知道它需要什么，才能让它茁壮成长，给咱带来好收成啊！这可不是开玩笑的事儿呢！你说是不是这个理儿？总之啊，土壤氮素转化过程就是这么神奇，这么有趣，咱可得好好琢磨琢磨，把它弄明白了，咱种地才能更有把握，才能让咱的土地变得更肥沃，更有生机！这样咱的生活才能越过越好呀！。
土壤中的氮素及其转化
土壤中的氮素及其转化1•土壤中氮素的来源和含量1.1来源①施入土壤中的化学氮肥和有机肥料；②动植物残体的归还；③生物固氮；④雷电降雨带来的N03—N。
1.2含量我国耕地土壤全氮含量为0.04%~0.35%之间，与土壤有机质含量呈正相关2.土壤中氮素的形态3.土壤中氮素的转化3.1有机氮的矿化作用定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。
过程：有机氮'氨基酸k NH4J N +有机酸结果：生成NH4+-N （使土壤中有机态的氮有效化）3.2 土壤粘土矿物对NH4+的固定定义：①吸附固定（土壤胶体吸附）：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4 +的吸附作用②晶格固定（粘土矿物固定）：NH4 +进入2:1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用过程：结果：减缓NH4+的供应程度（优点？缺点?3.3氨的挥发定义：在中性或碱性条件下，土壤中的NH4+转化为NH3而挥发的过程过程：结果：造成氮素损失 3.4硝化作用定义：通气良好条件下，土壤中的NH4+在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象过程：结果：形成NO-N禾I」：为喜硝植物提供氮素弊：易随水流失和发生反硝化作用3.5无机氮的生物固定定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被植物体或者微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。
过程:结果：减缓氮的供应，可减少氮素的损失3.6反硝化作用定义：嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象过程：结果：造成氮素的气态挥发损失，并污染大气3.7硝酸盐的淋洗损失NO3-不能被土壤胶体吸附，过多的硝态氮容易随降水或灌溉水流失。
结果：氮素损失，并污染水体4.小结：土壤有效氮增加和减少的途径增加途径：①施肥（有机肥、化肥）；②氨化作用；③硝化作用（喜硝作物力④生物固氮；⑤雷电降雨降低途径：①植物吸收带走；②氨的挥发损失；③硝化作用（喜铵作物弱④ 反硝化作用；⑤硝酸盐淋失；⑥生物和吸附固定（暂时）氮肥的种类、性质和施用氮肥的种类很多，根据氮肥中氮素的形态，常用的氮肥一般可分为三大类。
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土壤中氮素转化过程
一、引言
土壤是生态系统中不可或缺的组成部分，其中氮素是植物生长的重要营养元素。
土壤中氮素的转化过程对于植物生长和环境保护都有着重要的意义。
本文将介绍土壤中氮素的转化过程，包括氮素的来源、转化类型及影响因素等内容。
二、氮素来源
1. 大气沉降：大气中含有大量的氨、硝酸和亚硝酸等形式的氮，这些化合物通过降水或干沉降进入土壤。
2. 水体输入：水体中含有大量的溶解性无机氮，如亚硝酸盐、硝酸盐等，这些溶解性无机氮进入土壤后被微生物利用。
3. 土壤内源：土壤微生物通过分解有机质产生的尿素、蛋白质等产物也可以成为土壤内源性氮源。
三、氮素转化类型
1. 氨化作用：在缺氧条件下，一些细菌可以将有机质分解产生出来的胺基团还原为NH4+离子，这个过程就是氨化作用。
2. 硝化作用：在氧气充足的条件下，一些细菌可以将NH4+离子氧化成NO2-、NO3-离子，这个过程就是硝化作用。
3. 反硝化作用：在缺氧条件下，一些细菌可以利用土壤中的NO3-和
NO2-离子还原为N2O和N2等气体，这个过程就是反硝化作用。
4. 氮固定作用：一些微生物可以将大气中的N2分子转化为NH4+或
者其他有机氮形式，这个过程就是氮固定作用。
四、影响因素
1. 温度：土壤中微生物的活性与温度密切相关，适宜的温度能够促进
微生物代谢活动，从而促进转化过程。
2. 水分：水分对于土壤中微生物代谢活动具有重要影响。
适宜的水分
能够提供充足的水分环境，从而促进转化过程。
3. 土壤pH值：不同类型的细菌对于不同pH值具有不同的适应性。
土壤pH值对于细菌群落结构和数量都有着重要的影响。
4. 有机质含量：土壤中的有机质含量可以提供细菌生长所需的营养物质，从而促进转化过程。
五、结论
土壤中氮素转化过程是一个复杂的生态系统过程，其中包括氮素来源、转化类型及影响因素等内容。
了解这些内容可以更好地理解土壤中氮
素的转化过程，为合理利用土壤资源和环境保护提供科学依据。