土壤氮素的形态及其转化过程

1、土壤氮素的形态及其转化过程土壤中氮素的含量受自然因素和人为因素的双重影响， 较高 的氮素含量表明土壤肥力也较高。 自然条件下， 土壤没有受到人 为因素的影响，有机质日积月累，土壤中氮的含量也较高。耕地 土壤氮素含量及转化过程则更强烈的受到人为耕作、 施肥、不同 作物等因素的影响，因而相对表现的复杂一些。一、土壤中氮素的形态1. 无机态氮无机态氮包括固定态 NH4+交换性NH4+ 土壤溶液中的NH4+硝态氮（N03-）、亚硝态氮等，这其中以NH4离子和N03- 离子最容易被植物吸收利用， 农业生产中常常用到的碱解氮， 也 叫水解氮或速效氮， 就属于无机态氮中的一部分。 无机态氮并不 是全部都能被

2、植物所直接吸收利用， 它们中的大部分是被粘土矿 物晶层所固定了的固定态铵， 不能作为速效氮存在。 固定态铵只 有在土壤中经过相应的转化， 转化为铵离子或硝酸离子、 硝酸盐 类的含氮物，才能为作物利用。2. 有机态氮有机态氮构成了土壤全氮的绝大部分。 它们与有机质或粘土 矿物相结合， 或与多价阳离子形成复合体。 有机态氮大都难以分 解，并不能为作物所直接吸收利用。 但有机态氮的含量高低依然 是衡量土壤肥力高低的重要指标， 有机态氮的含量高， 可被转化 的氮素水平也相应的高， 其作为植物氮素营养库的存在是有 很大的作用的。二、土壤中氮素的转化过程1. 氮素的矿化与生物固持作用氮素的矿化作用， 简单

3、的说就是有机态的、 不易分解的氮素 及含氮化合物在土壤中微生物的参与下分解转化为无机态氮的 过程， 是一个氮的速效化的过程， 也是一个可利用氮素增加的过 程。氮的固持作用， 就是土壤中的无机态氮在土壤微生物的作用 下转化为细胞体中有机态氮的过程， 其对于农业生产上的实质就 是可利用的速效氮的减少过程。2. 铵离子的固定与释放铵离子的固定， 其实质就是土壤溶液中的能自由移动的、 可 交换的铵离子被土壤胶体所吸附，变成不可交换的铵离子的过 程，固定了的铵离子不能再被交换到土壤溶液中去， 也就不能被 作物利用了。 铵离子的释放过程， 则是被土壤胶体所吸附固定了 的铵离子被土壤溶液中的其他离子从胶体上

4、又交换出来的过程， 这一过程则增加了土壤中速效氮的相对含量。 除了受粘土矿物类 型限制外，影响铵固定的因子还有土壤质地、土壤PH铵的浓度、其他阳离子和有机质等。 固定态铵的固定态铵的含量很少随 土壤深度的加大而降低，相反，由于土壤粘粒的淋洗下移，大部 分固定态铵的相对含量常随深度的加大而升高。3. 反硝化作用反硝化作用是硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮的作用过程， 其对植物来说是可利用氮素的损失。 反硝化作用主要是在嫌气条 件下进行的一个微生物学过程， 因而受到土壤水分和通气状况得 明显制约。在旱地土壤中，因灌水、降雨以及土壤本身的各种特 性导致的局部或暂时性嫌气环境是引起反硝化作用的条件。 因施

5、 用有机肥而消耗了局部土壤中的氧气也能引起反硝化作用， 因为 优机质的分解会消耗土壤中的氧气， 使土壤处于相对缺氧的环境 中。4. 铵的吸附与解吸 铵的吸附是土壤液相中的铵被土壤颗粒表面所吸附的过程， 这一过程使土壤中可能直接利用的氮素相对减少， 对植物来说是 不利的。铵的解吸则是土壤固相吸附的进入到土壤液相的过程， 这一过程则使植物可直接利用的氮素相对增加。 铵的吸附与解吸 是铵在土壤液相与固相之间的一种平衡过程， 其平衡特点受土壤 阳离子交换量、 种类和浓度等因素的影响。 铵的吸附量随土壤中 粘粒含量、有机质含量、溶液中铵的浓度的增加而增多。土壤变 的干燥时，吸附态铵部分转化为固定态铵；渍

6、水时，固定态铵也 因矿物膨胀而部分转变为吸附态铵。三、结论1. 土壤中易分解的能源物质过量时，无机态氮的固持速率 大，从而导致无机态氮的含量减少，当 C/N 为 20 左右时，有机 态氮的矿化速率则大，从而时无机态氮的含量增加。2. 干燥通气性好的土壤中， 硝化作用的速率较大， 矿化作用 释放的铵以及肥料铵很快氧化为硝态氮， 由于硝态氮不能被土壤 胶体吸附， 很易随水移动， 尽管在土壤水分布足的情况下这种移 动有利于土壤深处的硝态氮上移至根区被作物吸收， 但过多的水 分则可把硝态氮淋洗到土壤深处，从土壤一植物系统中损失掉， 并污染地下水。3. 反硝化作用进行的前提是土壤中存在硝态氮，因此硝态氮的浓度以及肥料施用情况也会影响着反硝化过程。在渍水条件 下，土壤中硝态氮的反硝化速率明显增高， 成为氮素损失的重要 原因。4