[科普中國(guó)]-土壤氮素形態(tài)

土壤中氮素形態(tài)可分為無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)兩大類(lèi)，土壤氣體中存在的氣態(tài)氮一般不計(jì)算在土壤氮素之內(nèi)。

土壤中未與碳結(jié)合的含氮化合物包括銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨態(tài)氯、氯氣及氣態(tài)氯氧化物，一般多指銨態(tài)氯和硝態(tài)氮。大多數(shù)情況下，土壤中無(wú)機(jī)態(tài)氮數(shù)量很少、表土中一般只占全氮量的1%～2%，最多也不超過(guò)5%。土壤中無(wú)機(jī)態(tài)氮是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物，它易被植物吸收，而且也易揮發(fā)和流失，所以其含量變化很大。

土壤有機(jī)物結(jié)構(gòu)中結(jié)合的氮稱(chēng)為土壤有機(jī)態(tài)氮。土壤有機(jī)態(tài)氮一般可占全氮量的95%以上。

簡(jiǎn)介土壤中氮素形態(tài)可分為無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)兩大類(lèi)，土壤氣體中存在的氣態(tài)氮一般不計(jì)算在土壤氮素之內(nèi)。1

無(wú)機(jī)態(tài)氮土壤中未與碳結(jié)合的含氮化合物包括銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨態(tài)氯、氯氣及氣態(tài)氯氧化物，一般多指銨態(tài)氯和硝態(tài)氮。大多數(shù)情況下，土壤中無(wú)機(jī)態(tài)氮數(shù)量很少、表土中一般只占全氮量的1%～2%，最多也不超過(guò)5%。土壤中無(wú)機(jī)態(tài)氮是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物，它易被植物吸收，而且也易揮發(fā)和流失，所以其含量變化很大。

土壤銨態(tài)氮可分為土壤溶液中的銨、交換性銨和黏土礦物固定態(tài)銨。

土壤溶液中的銨由于溶于土壤水、可被植物直接吸收，但數(shù)量極少。它與交換性銨通過(guò)陽(yáng)離子交換反應(yīng)而處于平衡之中，又與土壤溶液中的氨存在著化學(xué)平衡，并可被硝化微生物轉(zhuǎn)化成亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。

交換性銨是指吸附于土壤膠體表面，可以進(jìn)行陽(yáng)離子交換的銨離子。它通過(guò)解吸進(jìn)入土壤溶液，可直接或經(jīng)轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮被植物根系所吸收，也可通過(guò)根系的接觸吸收而直接被植物所利用。交換性銨的含量處于不斷變化之中，一方面，它得到土壤有機(jī)N礦化、黏土礦物固定銨的釋放以及施肥的補(bǔ)充另一方面。它又被植物吸收、硝化作用、生物固持作用、黏土礦物固定作用以及轉(zhuǎn)變?yōu)榘焙蟮膿]發(fā)所消耗。在通氣良好的早田里含量較少，因?yàn)楹档赝鈼l件良好，很容易被氧化成硝態(tài)氮。在水田里則含量較多而且較穩(wěn)定。

黏土礦物固定態(tài)銨簡(jiǎn)稱(chēng)固定態(tài)銨。存在于2：1型黏土礦物晶層間、一般不能發(fā)生陽(yáng)離子交換反應(yīng)，屬于無(wú)效態(tài)或難效態(tài)氮。其數(shù)量取決于土壤的黏土礦物類(lèi)型和土壤質(zhì)地。

土壤亞硝酸態(tài)氮是銨的硝化作用的中間產(chǎn)物。在一般土壤中，它迅速被硝化微生物轉(zhuǎn)化為硝酸態(tài)氮、因而其含量極低，但在大量施用液氨、尿素等氮肥時(shí)，可因局部的強(qiáng)堿性而導(dǎo)致明顯積累。

土壤硝酸態(tài)氮一般存在于土壤溶液中，移動(dòng)性大，在具有可變電荷的土壤中，可部分地被土壤顆粒表面的正電荷所吸附。硝態(tài)氮可直接被植物根系所吸收。在通氣不良的土壤中，數(shù)量極微，并可通過(guò)反硝化作用而損失t可隨水運(yùn)動(dòng)，易移出根區(qū)，發(fā)生淋失。

土壤溶液中的銨、交換性銨和硝態(tài)氮因能直接被植物根系所吸收，常被總稱(chēng)為速效態(tài)氮。1

有機(jī)態(tài)氮土壤有機(jī)物結(jié)構(gòu)中結(jié)合的氮稱(chēng)為土壤有機(jī)態(tài)氮。土壤有機(jī)態(tài)氮一般可占全氮量的95%以上，按其溶解度和水解難易程度可分為以下三類(lèi)：

水溶性有機(jī)氮主要是一些較簡(jiǎn)單的游離態(tài)氨基酸、胺鹽及酰胺類(lèi)化合物，在土壤中數(shù)量很少，不超過(guò)全氮的5%。它們分散在土壤溶液中，很容易水解，迅速釋放出銨離子，成為植物的有效性氮源。

水解性有機(jī)氮用酸、堿或確處理能水解成簡(jiǎn)單的易溶性氮化合物。約占全氮量的50%～70%，按其化合物特性不同又分為以下三種形態(tài)：蛋白質(zhì)及多肽類(lèi)。它是土壤中氮素?cái)?shù)量最多的一類(lèi)化合物，約占全氮量的30%～50%。主要存在于微生物體內(nèi)，水解后分解成多種氨基酸和氨基，土壤中已鑒定出30多種氨基酸，其中以谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸為主，大多數(shù)以肽犍相聯(lián)結(jié)。氨基酸態(tài)氮很容易水解，釋放銨離子。核蛋白質(zhì)類(lèi)。核蛋白質(zhì)水解后生成蛋白質(zhì)和核酸，核酸水解生成核苷酸、核糖或脫氧核糖和有機(jī)堿。由于有機(jī)堿中的氮呈雜環(huán)態(tài)結(jié)構(gòu)，氮不易被釋放出來(lái)，故在植物營(yíng)養(yǎng)上屬于遲效性氮源。氨基糖類(lèi)。氨基糖為葡萄糖胺，在土壤中可能來(lái)自核酸類(lèi)物質(zhì)，在微生物酶作用下，先分解成尿素一類(lèi)的中間產(chǎn)物，然后轉(zhuǎn)化為氨基糖。氨基糖類(lèi)物質(zhì)在土壤中約占水解氮的7%～18%。

非水解性有機(jī)氨這類(lèi)含氯有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，不溶于水，用酸、堿處理也不能水解。主要有雜環(huán)態(tài)氯化物(酚型、醒型結(jié)構(gòu)，有氧時(shí)與胺化合成雜環(huán)態(tài)含氯化合物，很難水解)；糖與胺的縮合物；胺或蛋白質(zhì)與木質(zhì)素類(lèi)物質(zhì)作用形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)態(tài)物質(zhì)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院