土壤中氮的形态和转化

1.硝态氮和铵态氮如，栽培在淹水环境中的水稻或水生植物，以吸收还原态的铵态氮为主要氮源；生长在旱地上的玉米、小麦等旱作物，则较多利用氧化态的硝态氮。

又如，对北方大多数呈碱性反应的石灰性土壤，以及保护地表层土壤，由铵转化成硝态氮的硝化作用旺盛，硝态氮是其优势氮源；即使对其施用铵态氮肥（铵盐、尿素以及有机氮），也都很易在土壤中转化成硝态氮，因而种植在其上的旱作物、喜硝作物等生长良好，并可用硝态氮的含量作为评价其速效氮水平的指标。

而对南方酸性土壤，尤其是pH值＜5．0的土壤，硝化作用很弱，常态下能保持的硝态氮量较低，铵态氮是这类土壤的优势氮源，水稻等作物将生长较好；若种植喜硝态的旱作物，往往生育不理想，或需要在施用较多硝态氮源下才能更好生育，因而那些含有一定量硝态氮的复合肥的肥效常较好而更受欢迎，定价也较高。

2.硝态氮肥和铵态氮肥各有何优点？酰铵、氨基酸等不经过进一步分解，不能成为营养氮源。

硝态氮和铵态氮能够被植物直接吸收利用，他们施入土壤后的行为以及进入植物体内的代谢是不同的，因此作为植物氮源也各有利弊。

首先，硝酸根带负电荷，不易被带负电荷为主的土壤胶体吸附；铵离子带正电荷，容易被土壤吸附，不仅吸附在土壤表面，还可进入粘土矿物的晶体中，成为固定态铵离子，因此，硝态氮主要存在于土壤溶液中，移动性大，容易被植物吸收利用，也容易随雨水流失。

而安泰但主要被吸附和固定在土壤胶体表面和胶体晶格中，移动性较小，比较容易被土壤“包存”。

其次，不同形态的氮在土壤中会相互转化。

在适宜的温度、水分和通气条件下，在土壤微生物和酶的作用下，尿素水解为铵态氮，铵态氮氧化为硝态氮。

因此，早春低温季节尿素和铵态氮的转化比较慢，夏季高温季节转化快。

在旱地土壤中硝态氮往往多于铵态氮，而在水田土壤中硝态氮很少。

第三，在土壤湿度过大。

通气不良和有新鲜有机物存在的情况下，硝态氮在微生物作用下可还原成氧化亚氮，氧化氮和氮气，这种反硝化作用是硝态氮损失的主要途径之一。

土壤有机氮分类
土壤中氮的形态有有机态和无机氮之分，二者合称为土壤全氮。

其中土壤有机氮占土壤全氮量的98%以上。

第一类为水溶性有机氮（包括一些结构简单的游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物），是速效氮源，易被作物吸收利用，但其含量不超过土壤全氮量5%；第二类是水解性有机氮，它包括蛋白质类（占全氮量的40%～50%）、核蛋白质（占全氮量的20%）、氨基糖类（占全氮的5%～10%）等，它们经微生物分解后均可成为作物氮源。

水解性有机氮占全氮量的50%～70%，所以在植物营养上具重要意义；第三类为非水解性氮，主要有胡敏酸氮、富里酸氮和杂环氮等，其含量约占土壤全氮的30%～50%，它很难水解。

土壤无机态氮也称矿质氮，它包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮和气态氮（N2）。

常说的土壤无机氮主要是指铵态氮和硝态氮。

土壤的无机氮一般只占土壤全氮量的1%～2%，而且波动性大。

虽然是土壤中的速效氮，但其含量不能代表作物整个生育期或某一生育期内作物从土壤中吸收氮的总量，也不能把上年或上季所测得的无机氮含量直接作
为下年或下季作物施用氮肥的依据。

铵态氮能被带负电荷的土壤胶体吸附，亦能被2∶1型的黏土矿物所固定，在土壤中比较稳定，不易流失。

硝态氮不易为土壤胶体吸附，不太稳定，易于流失。

土壤碱解氮和土壤全氮的关系1.引言1.1 概述土壤碱解氮和土壤全氮是土壤肥力和养分状况的两个关键指标。

土壤碱解氮是指土壤中以氮碱解的形式存在的氮元素的含量，包括土壤中氨态氮和亚硝酸态氮的含量。

而土壤全氮则是指土壤中所有形态的氮元素的总含量。

土壤碱解氮和土壤全氮之间存在紧密的关系。

首先，土壤碱解氮是土壤中有机氮、尿素等化合物经过微生物分解作用后形成的一种形态，而土壤全氮则包括有机氮、无机氮和元素氮等多种形态的氮元素。

因此，土壤碱解氮是土壤全氮的一个组成部分。

其次，土壤碱解氮和土壤全氮的变化趋势一般是一致的。

研究表明，土壤碱解氮和土壤全氮的含量在大部分情况下呈正相关关系，即土壤碱解氮含量增加，土壤全氮含量也随之增加。

这是因为土壤碱解氮是土壤供氮能力的一个重要指标，碱解氮含量越高，土壤中的有效氮元素就越多，从而有利于植物的生长和发育，增加了土壤全氮含量。

最后，土壤碱解氮和土壤全氮的关系还受到一些因素的影响。

例如，土壤pH值的变化对土壤碱解氮和土壤全氮含量的影响较大。

碱解氮和全氮含量在酸性土壤中通常较低，而在中性或碱性土壤中则较高。

此外，土壤的有机质含量、温度、湿度等因素也会对土壤碱解氮和土壤全氮的含量造成一定影响。

综上所述，土壤碱解氮和土壤全氮密切相关，碱解氮是全氮的一个组成部分，并且两者的变化趋势一般一致。

了解土壤碱解氮和土壤全氮之间的关系以及受到的影响因素，对于科学合理地调控土壤中氮元素的供应，提高土壤肥力和农作物产量具有重要意义。

1.2文章结构文章结构部分可以介绍文章的章节组成和内容安排，具体内容如下：本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。

引言部分主要包括概述、文章结构和目的。

在概述中，将对土壤碱解氮和土壤全氮的关系进行简要介绍，引发读者对该话题的兴趣。

在文章结构中，将详细阐述本文的章节和内容安排，以便读者能够清晰地了解文章的整体结构。

在目的部分，将明确本文的研究目的和意义，说明为什么要研究土壤碱解氮和土壤全氮的关系。

作物吸收氮素的主要形态引言氮素（N）是植物生长发育中必需的营养元素之一。

它在植物体内参与许多重要的代谢过程，如蛋白质合成和核酸合成等。

作物吸收氮素的形态多样，包括无机氮和有机氮两种形态。

本文将详细介绍作物吸收氮素的主要形态及其特点。

无机氮形态氨态氮（NH4+）氨态氮是作物吸收的一种重要无机氮形态。

当土壤中含有较高水平的铵态氮时，作物可以直接通过根系吸收。

它具有以下特点： - 吸收速度快：由于其带正电荷，能够与根系间隙中负电荷的离子交换复杂，从而加快了吸收速度。

- 吸附能力强：在土壤中，铵态氮很容易被粘附在土壤颗粒表面，从而减少了铵态氮流失的可能性。

硝态氮（NO3-）硝态氮是另一种主要无机氮形态，也是作物吸收的重要来源。

它具有以下特点： - 吸收速度相对较慢：硝态氮需要通过根系被还原为无机氮形态后才能被作物吸收，因此其吸收速度相对较慢。

- 易于流失：硝态氮在土壤中容易发生淋溶和硝化作用，从而导致流失，增加了环境污染的风险。

亚硝态氮（NO2-）亚硝态氮是一种不稳定的无机氮形态，在自然环境中很少存在。

但在某些特殊情况下（如水logged土壤），亚硝态氮可以产生并被一些作物吸收。

有机氮形态蛋白质蛋白质是植物体内最主要的有机氮形态。

它由多个氨基酸组成，是植物体内重要的代谢产物。

作物通过分泌酶类将蛋白质分解为氨基酸，再通过根系吸收。

氨基酸氨基酸是蛋白质的组成单元，也是一种重要的有机氮形态。

它在土壤中很少存在，但通过根系分泌的酶类可以将蛋白质分解为氨基酸，然后被作物吸收。

氨基酸盐氨基酸盐是一种有机氮形态，在土壤中比较常见。

它由氨基酸与无机盐（如钠盐、钾盐等）结合而成，可以被作物直接吸收利用。

形态转化在土壤中，无机氮和有机氮之间存在相互转化的过程。

这些转化过程主要由微生物介导，包括硝化、还原和脱氨等。

通过这些转化过程，不同形态的氮素可以相互转换，为作物提供不同形式的营养。

•硝化：微生物将铵态氮氧化为硝态氮，从而使植物能够吸收。

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。

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。

土壤氮元素实验报告一、实验目的本实验旨在通过对土壤中氮元素含量的测定，了解土壤的氮素供应状况，并研究土壤氮素含量与作物生长之间的关系。

二、实验原理土壤中的氮素主要有有机氮和无机氮两种形态。

有机氮主要存在于土壤中的有机质中，如腐殖质和微生物体。

无机氮包括铵态氮（NH4+）和硝态氮（NO3-），它们是植物直接吸收和利用的氮素形态。

实验中，采用盐酸钠铁法测定土壤中的铵态氮含量，采用硫酸亚铁还原-蒸馏法测定土壤中的硝态氮含量。

三、实验步骤1. 取一定量的土壤样品，将其空气干燥后研磨成细粉末。

2. 取0.5g土壤样品，加入100ml盐酸钠铁溶液中，摇匀，蒸发至干燥。

3. 将干燥后的土壤样品与蒸馏水混合，过滤后用盐酸钠铁溶液进行洗涤，将洗涤液集中收集。

4. 取一定量的洗涤液，加入硫酸亚铁溶液，并加入硫酸溶液进行酸化，使其产生反应生成亚铁离子。

5. 将生成的亚铁离子与硝态氮反应生成氨气，通过导热管送入酸性缓冲溶液中。

6. 用盐酸进行滴定，直到溶液颜色变为橙黄色，记录滴定消耗的盐酸体积。

7. 根据滴定消耗的盐酸体积推算出硝态氮的含量。

四、实验结果和分析根据实验数据，计算出土壤样品中的铵态氮和硝态氮的含量，并计算土壤总氮的含量。

通过与对照组进行比较，可以评估土壤中的氮素供应状态。

五、实验结论根据实验结果分析，得出结论并总结实验中的发现。

并可以进一步展望与讨论。

六、实验改进和优化对于实验过程中存在的问题和不足之处提出改进建议，并分析可能的改进方法，以提高实验结果的准确性和可重复性。

七、实验应用和展望根据实验结果，探讨土壤氮素含量与作物生长之间的关系，以及对农业生产的应用价值。

并展望未来对土壤氮素研究的发展方向。

八、参考文献列出实验中所参考的文献和资料。

以上为土壤氮元素实验报告的基本结构和要点。

根据具体实验内容和结果，进行相应的补充和扩展。

实验报告要包含实验目的、原理、步骤、结果、结论等内容，并进行全面的分析与讨论。

碱解氮，也称作水解性氮或有效氮，是土壤中一种重要的氮素形态。

它是指土壤中能够被作物直接吸收利用的氮素，主要包括无机态氮（如铵态氮、硝态氮）以及易水解的有机态氮（如氨基酸、酰胺和易水解蛋白质）。

碱解氮的含量能够反映土壤近期内氮素的供应情况，是评价土壤肥力的重要指标之一。

碱解氮的转化过程是一个复杂的生物化学反应过程，主要通过微生物的分解作用将有机氮转化为无机氮。

这些微生物包括细菌、真菌和放线菌等，它们通过分泌胞外酶来分解有机氮，从而释放出无机氮供植物吸收利用。

此外，植物根系也能分泌一些酸性物质，促进土壤中有机氮的水解，提高碱解氮的含量。

碱解氮的转化速度受到多种因素的影响，如温度、湿度、土壤pH值、土壤质地、有机质含量等。

一般来说，温度升高会促进碱解氮的转化，而土壤湿度过高或过低都不利于碱解氮的转化。

此外，土壤pH值对碱解氮的转化也有重要影响，适宜的pH值范围能够促进碱解氮的转化和植物吸收。

在农业生产中，了解土壤碱解氮的含量和转化规律，对于指导施肥、提高作物产量具有重要意义。

一般来说，碱解氮含量较高的土壤，其氮素供应能力较强，可以适当减少氮肥的施用量；而碱解氮含量较低的土壤，则需要增加氮肥的
施用量，以满足作物生长的需要。

总之，碱解氮是土壤中一种重要的氮素形态，其转化和利用过程受到多种因素的影响。

了解碱解氮的含量和转化规律，对于指导农业生产、提高作物产量具有重要意义。