微生物在氮素循環(huán)中的作用0000000

1、前言 氮在自然界中有多種存在形式,其中數(shù)量最多的是大氣中的氮?dú)?總量約為3.9x1015t。土壤中埋藏的許多動(dòng)物尸體和植物殘枝落葉,其含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì);動(dòng)物在生活過(guò)程中隨尿和糞便排出大量尿素、尿酸和各種蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物。所有這些含氮有機(jī)物,不斷受到各種微生物的分解,使之完全變成氨和錢(qián)鹽類(lèi)物質(zhì),這些物質(zhì)在土壤里經(jīng)綠色植物的同化作用,變成植物蛋白,部分植物蛋白再被動(dòng)物采食后又重新變成動(dòng)物體的組成成分。由此可見(jiàn),氮循環(huán)的基礎(chǔ)是含氮有機(jī)物的不斷分解和合成,而微生物在其中起著決定性的作用。氮素循環(huán)中微生物的作用氮素循環(huán)中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 二、硝化作用二、硝化作用 三、反硝化作用

2、三、反硝化作用 四、生物固氮四、生物固氮生物體有機(jī)態(tài)氮NO3-NH3NO2-NON2O大氣N2同化作用氨化作用硝化作用硝化作用反硝化作用生物固氮同化作用異化還原作用一、氨化作用一、氨化作用有機(jī)態(tài)有機(jī)態(tài)N被微生物降解形成被微生物降解形成NH3的過(guò)程的過(guò)程.(1)蛋白質(zhì)的氨化作用過(guò)程蛋白質(zhì)的氨化作用過(guò)程蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白酶蛋白酶水解水解肽肽肽酶肽酶水解水解氨基酸氨基酸降降解解NH3氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用水解脫氨基作用水解脫氨基作用還原脫氨基作用還原脫氨基作用一、氨化作用一、氨化作用(2)尿素的氨化尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3尿酶尿酶2NH3+CO2+H2O一、氨化作

3、用一、氨化作用(2)尿素的氨化尿素的氨化尿素細(xì)菌：尿素細(xì)菌： 1 1、球菌、球菌：尿素生孢八疊球菌：尿素生孢八疊球菌( (芽孢芽孢) ) 2 2、芽孢桿菌、芽孢桿菌：巴斯德尿素芽孢桿菌（唯一：巴斯德尿素芽孢桿菌（唯一N N源）源）一、氨化作用一、氨化作用(2)尿素的氨化尿素的氨化尿素細(xì)菌的生理特點(diǎn)尿素細(xì)菌的生理特點(diǎn)： 喜好堿性條件喜好堿性條件 以尿素、銨鹽為以尿素、銨鹽為N N源，以有機(jī)碳為碳源和能源源，以有機(jī)碳為碳源和能源第一、施尿素注意深施第一、施尿素注意深施第二、尿素不要與堿性物質(zhì)同時(shí)施入第二、尿素不要與堿性物質(zhì)同時(shí)施入農(nóng)業(yè)實(shí)踐對(duì)策農(nóng)業(yè)實(shí)踐對(duì)策一、氨化作用一、氨化作用氨化作用氨化作用有機(jī)

4、氮有機(jī)氮無(wú)機(jī)氮無(wú)機(jī)氮微生物生長(zhǎng)的氮源微生物生長(zhǎng)的氮源植物生長(zhǎng)的氮源植物生長(zhǎng)的氮源一、氨化作用一、氨化作用微生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，從外界吸收利用的營(yíng)養(yǎng)微生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，從外界吸收利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的物質(zhì)的 C/N 是是25：1C：N=25：1C：N=5：1有機(jī)物微生物二、硝化作用二、硝化作用將銨氧化形成硝酸的微生物學(xué)過(guò)程將銨氧化形成硝酸的微生物學(xué)過(guò)程硝化作用硝化作用化能自養(yǎng)型（好氧）化能自養(yǎng)型（好氧）異異 養(yǎng)養(yǎng) 型（厭氧）型（厭氧）1 1、硝化細(xì)菌和硝化作用的過(guò)程、硝化細(xì)菌和硝化作用的過(guò)程N(yùn)HNH4 4+ + NO NO2 2- - NO NO3 3- -硝酸細(xì)菌硝酸細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌二、硝

5、化作用二、硝化作用2 2、影響硝化作用的環(huán)境因素、影響硝化作用的環(huán)境因素 (1)pH(1)pH值：喜歡微堿性環(huán)境；值：喜歡微堿性環(huán)境； (2)(2)溫度：溫度：4-404-40，最適：，最適：25-3525-35； (3)(3)通氣：需要氧、通氣：需要氧、COCO2 2； (4)(4)濕度：過(guò)量濕度：過(guò)量- -影響通氣，不足影響通氣，不足- -引起細(xì)胞缺水。引起細(xì)胞缺水。三、反硝化作用三、反硝化作用微生物將硝酸還原為氨、微生物將硝酸還原為氨、N2O及及N2的過(guò)程的過(guò)程HNO3 N2O 或或 N2NH3硝酸鹽的同化還原作用硝酸鹽的同化還原作用硝酸鹽的異化還原作用硝酸鹽的異化還原作用（脫氮）（脫氮）1、反硝化作用的過(guò)程、反硝化作用的過(guò)程三、反硝化作用三、反硝化作用2 2、反硝化作用微生物、反硝化作用微生物 大多數(shù)：大多數(shù)：異養(yǎng)、兼性厭氧異養(yǎng)、兼性厭氧 極少數(shù)：化能自養(yǎng)型（脫氮硫桿菌極少數(shù)：化能自養(yǎng)型（脫氮硫桿菌）三、