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氮素循環 nitrogen cycle

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-10-16

  在自然界中,氮素是以大氣中的分子態氮開始,包括從硝酸和氨化合物到蛋白質和核酸,從構造簡單到結構復雜的許多連續不同的物質。這些不同物質相互有關連地進行變化的現象,稱為氮素循環。空氣中的分子態氮,被根瘤菌(rhizobium)、各種光合細菌、自生固氮菌、能形成根瘤或某些藍藻類固定形成氨氮(氮素固定)后,進一步同化。此外尚有通過空中放電而變成硝酸等氧化物。綠色植物和霉菌由于不能固定分子態氮,而只能以硝酸、亞硝酸和氨的形態來吸收氮,經同化作用制成蛋白質、核酸等,這些構成物質在死亡后又分解成酰胺和氨等。酵母和一般細菌,從天冬酰胺和谷氨酰氨一類的酰胺構成活體,待驅體分解后再變成氨。動物和某些種類的細菌,由于不能同化無機氮素化合物,所以吸收植物合成的特定氨基酸的有機氮,再進一步變成復雜的氮素化臺物。動物一般除以尿素和尿酸的形態排出其氮素外,死后以分解產生的酰胺或氨歸還于土中。另外,腐生細菌能把酰胺、尿素、尿酸等分解成氨。硝化細菌(Nitrosomonas)把氨氧化成為亞硝酸,再經硝化細菌把亞硝酸氧化成為硝酸。脫氮細菌(Bacillusnitroxus),Bacillus stutzeri,綠膿桿菌(Bacteriumpyocyaneum)等把硝酸還原成為亞硝酸,繼而生成分子態氮。有關這些循環的模式圖,已由HGLundeg-ardhCCDelwiche制出。關于循環過程的全部情況和定量的測定,目前雖尚未進行,但估計主要作物吸收的氮量每公頃為5090公斤,闊葉樹每公頃為55公斤,針葉樹每公頃為3545公斤左右。旱田約25%,森林約80%要回到土壤中去。另外,除由固氮菌所固定的氮素外,由降雨或塵埃所帶來的氮素化合物(NH3NO2NO3)中的氮,每年每公頃約有714公斤以上,這些也都是植物的氮素來源。

 
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