土壤中各种形态氮的总称。大气中的分子态氮(N2),可通过雷电作用形成NO和通过土壤微生物的固氮作用形成NH而进入土壤;施肥和灌溉也可带入一部分氮。土壤中的无机态氮经植被摄取和转化后,成为土壤有机态氮,这部分氮约占土壤全氮量的90%,决定着土壤氮量的丰缺。
土壤中各种形态氮的总称。大气中的分子态氮(N2),可通过雷电作用形成NO和通过土壤微生物的固氮作用形成NH而进入土壤;施肥和灌溉也可带入一部分氮。土壤中的无机态氮经植被摄取和转化后,成为土壤有机态氮,这部分氮约占土壤全氮量的90%,决定着土壤氮量的丰缺。
氮是氨基酸、蛋白质、酶、核酸、叶绿素、维生素、生物碱和植物激素等含氮物质的组成分,参与植物体内许多重要物质代谢过程,对植物的生长、发育和产量、品质影响极大。土壤缺氮时,植物生长迟缓,植株矮小,发生缺绿症;谷类作物分蘖少,穗小,籽粒不饱满,容易早衰,产量明显下降。
包括5种类型的氮:①氨基酸氮,占土壤全氮量的28%~38%,存在于土壤蛋白质和多肽类化合物中,降解后可释出各种氨基酸;②氨基糖氮,占土壤全氮量的4%~10%,属非蛋白质形态的含氮化合物,是含氮的碳水化合物,水解时产生N-乙酰氨基葡萄糖,最后生成葡萄糖胺;③酸解性铵态氮,占土壤全氮量的16%~26%;④酸解未知态氮,占土壤全氮量的14%~25%,主要是非α-氨基酸态氮,包括大部分土壤核酸态氮;这部分氮的生物有效性较高;⑤非酸解性氮,即土壤残渣氮,占土壤全氮量的13%~29%,主要是氨同木质素和其他芳香族化合物结合的杂环态氮,有相当一部分可被微生物分解,对植物并非绝对无效。
可分为3类:①铵态氮,包括矿物固定态铵、土壤胶体交换性铵和土壤溶液中的铵,通常所称的铵态氮是指交换性铵和液相中铵的总和。在水田土壤中,无机态氮几乎全部以铵态氮的形式存在,是有效态氮。土壤中的铵态氮被土壤胶体吸附的部分,称为交换性铵;被固定在2∶1型粘土矿物如水云母、蛭石、蒙皂石的晶格中、不能被其他阳离子交换出来的铵,称为固定态铵或非交换性铵,它又可分为“新固定态铵”和“原有固定态铵”;②硝态氮,为旱地土壤溶液中所含的主要无机氮,可直接被植物吸收,其浓度一般在几个至几十个毫克/千克土之间,易受施肥、微生物活动及土壤环境条件(包括土壤通气、水分、温度、pH)等因素的影响;由于土壤对NO的吸附力很弱,因此它易于淋失;③亚硝态氮,在土壤中数量很少,一般在1毫克/千克土以下,这是因为在不施肥土壤中,亚硝态氮转化为硝态氮的速率比铵态氮转化为亚硝态氮的速率快;但如大量施用可使土壤溶液呈碱性、水解后能生成铵离子的氮肥(如尿素、碳酸氢铵和无水氨等),土壤溶液中的高浓度铵则能抑制亚硝态氮转化为硝态氮,导致亚硝酸盐在土壤中积累,容易对植物产生毒害。
土壤氮素形态的相互转化,对作物氮的供应有很大影响。通过矿化作用(见矿质化作用)和固持作用(见生物固持作用),可使有机态氮与无机态氮互相转换,这是土壤氮内循环的一部分。
土壤氮
此外,铵的矿物固定与释放、氨和亚硝态氮与有机质之间进行的化学固定与释放等,也属于土壤氮的内循环范畴。
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