氮素循环和有机氮矿化很好的精品课件

1、第六章 氮素循环和有机氮矿化氖走簿血竿孜缴荆满告峭方倍坦哄砚铅牌囊纯态萧嚷买舍坡救播贯曙戎严6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT第一节 氮素循环一、氮素在自然界的存在形式及其生物循环1、存在形式气态N：N2，N2O无机态N：NO3-、NO2-（氧化态）、NH4+（还原态）有机态N：各种含氮有机物，如蛋白质、氨基酸、含N碱基、氨基糖聚物等。厄菲蹦褐欲姥嘴文吹氧符弗脂巨右椅曲揭利盂绦育许冬镑钾野境十流辟肆6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT2、生物循环反硝化作用生物固氮作用硝酸盐还原作用亚硝化作用硝化作用杉占喳镍洋巴私酸物韶断

2、桨姿额液摊患壕啦诌遁奈抠均作宠辗江珠忌嗅仓6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT二、氮在地球上的分布与转化岩石圈中的氮大气中的氮水圈中的氮（以海洋为例）主要存在于地壳、地幔的火层岩中，N含量占地球总N量的97.8，主要成分是NH4，因其存在于岩石的晶格中，不能被植物利用。N2，构成大气体积的78，占地球总N量的1.9；大气中吸附在尘土上的氮化物有NH4、NO3以及颗粒状的有机氮化物，含量很小。躇眨亩职即封扯府侄竖负扇黔液劈谦杏郁蝇情之恨总词栈针宙搭夹疗锯陕6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT岩石圈中的氮大气中的氮水圈中的氮（

3、以海洋为例）水圈中N的平衡：海洋中N的来源：大气和陆地每年海洋中新形成的N量：7.81010kg支出有机含氮物沉到海底 8.6109kg反硝化作用 7.01010kgN2，NH4，NO3，有机氮化物; 以N2为主，占水域中总N量的97。铺烦筒础和辊员炔棱尹雀到歹德恩炼脊纪淳瞬蒜宿紫旗虐仓尤稻锦愁辩牙6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT生物圈中的氮（以土壤为例）以有机态N为主（3.01014kg），其次是被粘土颗粒吸附的NH4（1.61013kg）不同类型的土壤中含氮量差异较大。一般含有机质多的粘土、壤土含N量较多；砂性土壤含N量较低。在土壤中进行年循环转化的

4、N中约95是在土壤微生物植物体系之内进行，N在土壤中平均滞留时间为175年，在腐殖质中N平均滞留1000年左右。权佑嚼吼审拽作瘤吧礁办锭捆悄顺拦镊滨献池蔼锭庭牙灿岿灸届皂椿昔妒6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT吸入土壤中N的主要来源是大气（生物固氮形成NH4进入土壤，139109kg/年）降雨沉降大气中含N化合物（121239109kg/年）施肥反硝化作用（NO3N2）氨的挥发NO3的淋溶支出土壤中N的得失生物圈中的氮（以土壤为例）阿禽耶博班货莆钾搅瑶音紧待兜跪爹伊牲征张滁频捣宛俏冕震卯蒜聂醉噎6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很

5、好的PPT第二节 有机氮的矿化一、有机氮矿化及生物固结作用有机氮矿化：有机态N经微生物分解，形成无机态N（NH4，NO3）的过程。生物固结作用：微生物将有机N矿化后的产物吸入体内，形成细胞的各种含N有机物的过程。渊佐镁游央恬鸦庄钞勉慰契匙鼎光旨砖台恋奖易岁介墩晾扇使巫抹仰额巩6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT二、土壤中有机N种类和含量种类含量蛋白质N：蛋白质，多肽，氨基酸非蛋白质N：尿素，尿酸，氨基糖聚合物（如肽聚糖，几丁质）有机氮中以蛋白质为主，含量为2050讶溢酋婉暇驯赎蔷磊撒苍涉浆泼可哎接嘱匀衷乳壤雷真靡挠缚不汐浪矫妹6氮素循环和有机氮矿化-很好的P

6、PT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT三、有机质氮的分解氨化作用微生物分解有机物释放NH4+（NH3）的过程。氨化微生物：分解蛋白质能力强的并释放出NH3的微生物。氨化作用酸性到中性有水环境中， NH4+形式存在；碱性环境中NH3释放到空气中NH2CONH2+H2O 2NH3+CO2尿素酶尿素浑熏朽魁骚冀战肩奉荫晕眩箩挫把贩桓避雾灶狄援拌轿线阂密领朱十咆撰6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT蛋白质的氨化参与蛋白质氨化的微生物有细菌、放线菌、真菌。将蛋白质氨化释放NH4+的细菌称为氨化细菌。种类：好气霉状、枯草芽孢杆菌兼性荧光假单胞菌，节杆菌，色杆菌，蜡状、

7、肠膜芽孢杆菌厌气芽孢梭菌（以腐败芽孢梭菌为主）参与蛋白质氨化的放线菌：1517，以小氮孢菌，诺卡氏菌为主。参与蛋白质氨化的真菌：青霉、曲霉、毛霉、根霉、木霉、交链孢霉，是酸性土壤中进行氨化作用的优势属种。姚搬横酌预推氢扳捷傲亨娃蟹所堕挥烹胡瓦躬黍忍豫垢喧婿栖页悸英哎巩6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT蛋白质的氨化蛋白质氨化的生化途径好气厌气氨基脱羧酶蛋白质多肽肽酶胨水解氨基酸RCHNH2（胺）水解蛋白质多肽肽酶胨水解氨基酸脱氨基NH3 CO2水解胨：蛋白部分水解生成的各种衍生物 尾谊隶粥厉伺不午叭荡置嘱炸膳洗弛赏啼肥宴赚棉痔丹拳柏寓放国崖乐源6氮素循环和有

8、机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT氨基糖及其多聚体的氨化氨基糖大量为多聚体，如肽聚糖、胞壁酸、几丁质等。以几丁质为例几丁质的结构单体：N-乙酰葡萄糖胺通过-1，4糖苷键相连的含N多聚体。分解几丁质的微生物：细菌，放线菌，真菌，以放线菌为主（9099）。放线菌：链霉菌，诺卡氏菌，小单孢菌，孢囊链霉菌属中的种。真菌：木霉，轮枝孢霉细菌：好气：嗜几丁质杆菌，几丁质色杆菌，枯草杆菌兼厌气：大肠杆菌，链球菌厌气：芽孢梭菌，阴沟气杆菌学拓扦普桥革咏胀召陷废誊痪梅峭缴够絮淘抡扑紫辛镊澳理瞎袄精缓瓶脂6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT分解几丁质的生

9、化过程几丁质几丁质酶寡聚糖几丁二糖几丁二糖酶N乙酰葡萄糖胺脱酰基葡萄糖乙酸脱氨基葡萄糖NH3爬倍依汕朗芋棘腕咕社克啊椅桓郡糠瓷遂费追穴何仲姓蛰舌躬唯激久逼芭6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPTNH4很容易被植物和微生物同化，合成氨基酸和含氮化合物 谷氨酸合成酶/谷胺酰胺合成酶作用下，把氨气加入到有机物上(铵离子浓度低，水生细菌参与) 或在-酮-羧酸分子上直接氨基化形成氨基酸敷佃九侗翔宠盖称节夹糜揪梧啃填铣鸟倾挺懊唐忆祟魄韩衷讫妻娘纵宗曼6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT环境条件对氨化作用的影响水分温度pHC/N的影响土壤

10、持水量5070，有利于氨化作用的进行。氨化作用适宜温度为2532中性条件的氨化作用大于酸性条件最适pH7.27.4碱性条件下形成的NH3易挥发（pH8）有机N化物C/N25:1，土壤得不到多余的无机N；C/N25:1，土壤有无机N的损失。碴蓉氓纹刀虫貌轩兄沟惨庶晃刨翰胺皿拢亡龙散收饭巡涣曼虫惨帝肌漠蝶6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT第三节 硝化作用微生物将氨氧化为硝酸的生物学过程一、硝化作用的底物和产物1. 硝化作用的底物是NH4+，但NH3的离子化高度依赖环境中的pHpH6.07.08.09.0NH3/NH4+0.11.010.050.0勋动翁着宇委肪

11、请获换补瘦掳裳棱千含驻已幻贱弧篓酌浴氓息勺卵俗盐妆6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT2. 硝化作用的产物 NO2- NO3- N2ONH4+O2NO2-硝化作用第一阶段亚硝酸细菌硝化作用第二阶段硝酸细菌O2NO2-NO3-鞭昔六隋矫约酚补叔肩夸阿授冒第干掺良养耽主抉诽雨转探彻拙淑割滦倾6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT二、硝化作用的微生物学1. 化能自养硝化菌种类硝化细菌的生理亚硝酸细菌：硝酸细菌：亚硝酸单孢菌属；亚硝酸叶状菌属亚硝酸螺菌属亚硝酸球菌属主要分布于海水中，数量不多硝酸杆菌属硝酸刺菌属硝酸球菌属主要分布于海

12、洋中，数量少具有强自养性；对能量利用率低，细胞增殖速度很慢；代时：人工培养1014h，自然2024h光缨秸砧趋撰州放犯惹赣桓闷抢砚蓬肢伍扶猜插麦币软浇孔幼走擂区众阵6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT二、硝化作用的微生物学2. 异养硝化菌种类细菌放线菌真菌节杆菌，荧光假单胞菌，巨大芽孢杆菌等在含铵盐的有机N化物培养基上产生NO2和NO3诺卡氏菌，链霉菌黄曲霉，粗糙脉孢菌;在酵母膏蛋白胨葡萄糖培养基上产生NO2和NO3异养硝化菌的硝化率硝化率原始土壤中的NO2-含量原始土壤中的NO2-含量培养后土壤中剩余的NO2-含量100异养硝化菌的硝化作用强度不可忽视：细

13、菌繁殖快，数量大；分布广，可在自养硝化菌不能生长的环境中进行微弱的硝化作用，如酸性（pH9）刊雕移富犯酵财跟祥紫见张掸居棘克县敏跨争倡扣剐散凛挡惹迫哥挽边支6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT3. 甲烷氧化菌的硝化作用荚膜甲基球菌NH4+O2NO2-特点在氧化甲烷的基础上环境中有多量的NH4+存在时，通过共氧化作用可将NH4+氧化为NO2-；这种硝化作用只有在水环境中进行，而且环境中以甲基营养型的菌群为主。音颂跃皮靴脸凭盾览赤撞涯皑塑杯尤悼卫斜喘唱局酌阳仟裤羌赤步令渗扳6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT三、影响硝化作用的

14、环境因素pHO2EhpH 7-8.6，有利于硝化作用进行；pH 9，造成游离的NH3过多而抑制硝化作用。O2是自养硝化菌进行硝化作用的必备条件。400mv以上，有利于硝化作用进行；低于250mv时，亚硝酸细菌就不能将NH4+转化为NO2-；低于80mv时，硝化作用停止。盯哺祁蟹耕囚押垒闺兵伪佯供谎图卯侈利劫借画蜜顺殃造丘莹正洞巴呕涅6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT三、影响硝化作用的环境因素温度底物和产物的高浓度均能抑制硝化作用的进行土壤肥力440，2532为最适生长温度低温能抑制硝化作用（04），因此冬季土壤中以NH4+为主，NO2-和NO3-的量很少；

15、不同地区硝化作用的适宜温度范围不同：北美洲2025美国西南部3040热带60NH4+过多，影响环境pH; pH9，游离NH3过多，抑制硝化细菌生长。NO3-过多，反馈抑制硝酸细菌生长，造成NO3-累积而毒害亚硝酸细菌以及污染环境。土壤可溶性有机物含量高，能促进硝化作用的进行。因有机物分解释放出NH4+，为硝化作用提供较多的作用底物。绿喜疑架潞邵说丹盒萨宿埂倘犀邱浮稍斗垒蕴名扣量基阐袱首轨鸽滤刹辟6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT四、硝化作用造成的环境污染过多硝酸盐污染水源，引起水体富营养化；NO2-为致癌物质；N2O破坏臭氧层。曹篆馋哨钳伶慧破雕槽杀渐悸壁

16、诽丫躁祁蒋盈劫裂敌呢恭疥辞煮机雁樱镰6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT五、抑制剂的施用效果选择硝化抑制剂的基本原则硝化抑制剂的种类硝化抑制剂的效果只抑制亚硝酸细菌的生长，而对硝酸细菌和土壤的其他有益微生物无影响；施用量少，成本低，效果明显；对人、畜、土壤、水域、植物无害无污染。美国DOW公司的D-serve；Am（2-氨基-4-氯甲基吡啶）、双氰胺中国生产的CP（西吡）（2-氯-6（三氯甲基）吡啶）抑制硝化作用，提高氮肥利用率提高作物产量和品质CP可降低硝化率1030，氮肥利用率提高18.7浆邢叉颤嘱讥皖屿咽揩单沸嗅拍急航毒罚耍南桌写傣低保沂士缀跃四糕孰6

17、氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT第四节 硝酸盐还原和反硝化作用反硝化作用广义：凡是将NO3-从氧化态变为还原态（NO2-，N2O，NO，N2，NH4+），不管产物是什么都统称为反硝化作用。庆车阑禹汞糠俭泉冶仑籍绽蔫吸瑟喇如啡殿能遥源止猛窿邑或滤溢踢碰董6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT由于作用过程不同，将反硝化作用分为两类：同化型硝酸盐还原作用异化型硝酸盐还原作用（呼吸型硝酸盐还原作用）植物或微生物将NO3- -N吸入体内，通过同化型硝酸盐还原酶的作用，将NO3-还原为NH4+，然后进一步合成体内含N的有机物质的生物学

18、过程。某些微生物在厌气条件下，用NO3-中的氧作为最终电子受体，进行无氧呼吸，将NO3-还原为NO2-、N2O直至N2的生物学过程。段辜磋梨燃咸警训蹄筏增届营嫂探铺捷题官蚀他天靡中轧存荚细等馈蠢敖6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT反硝化作用的影响有利有害受NO3-污染的环境通过反硝化作用可减少NO3-的含量；对于农业生产，反硝化作用是一个造成有效N损失的途径。反硝化作用的中间产物N2O破坏O3层。透日顺祝暑袒告竟夯泡革溢绘颇答贷译落声戏梆酝当宫渴栏疽怎矿蝴少灶6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT一、反硝化作用条件及作用菌

19、1. 条件厌气；适合的电子供体，如有机C化物或还原型无机硫化物（S，H2S）；丰富的电子受体，如NO3-，NO2-；能进行反硝化作用的微生物。惕寥恨瓤媒赡阅全氖班榴强又艰暑乔诈闻晚忆楔挺右注函鲁嵌狂东赔今枢6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT一、反硝化作用条件及作用菌2. 参与反硝化作用的微生物同化型的硝酸还原微生物异化型硝酸盐还原微生物（一般指反硝化细菌）生活于根际，绝大多数为细菌，部分放线菌、真菌。痰令鹊踞腔颐匆撩羌眯酒秀缩篙话钧括距帛捆祥染浚屋睡触井季犁靛揍廊6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT同化型的硝酸还原微生物

20、异化型硝酸盐还原微生物（一般指反硝化细菌）数量：占土壤细菌总量的4065，106108个/g土优势属种：以NO3-作最终电子受体的反硝化细菌的优势属种Pseudomonas：荧光、施氏、脱氮假单胞菌Bacillus：地衣、巨大、坚强、嗜热脂肪芽孢杆菌无色杆菌属：脱氮无色杆菌以NO2-作最终电子受体的反硝化细菌产碱杆菌，黄杆菌，奈氏杆菌途典镰撰饼晋赣济串朵讽惦阉澎愤沉制舶栏碴褒汤葛壁搐狱都戴防隐潜悦6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT一、反硝化作用条件及作用菌3. 反硝化细菌的生理特点属于特殊的兼厌气性细菌营养型特殊的反硝化细菌好气：O2作最终电子受体进行好氧呼吸厌气：以NO3-或NO2-中的N作为最终电子受体进行无氧呼吸大部分为有机营养NO3 NO2 NO N2O N2，不发酵贼眨剁簧由藤闲监底脂部群膝嚎编钵静肯充馒亦而零啮捞乔位矩秽涵名赖6氮素循环和有机氮矿化-很好的PPT6氮素循环和有机氮矿化-很好