有机氮如何在土壤中转化？

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烟草是对氮肥很敏感的作物，研究发现，无机氮占烟草吸氮的18-20%，烤烟吸收的氮素主要是通过土壤或外源添加有机物中有机氮的矿化而获得。有机肥料如饼肥为全营养肥料，其N、P、K养分存在的形式与其它肥料也有所不同，N素主要以蛋白质形态存在，有机氮约占总氮量的90%以上，因此，有机肥施入土壤后有机氮素的转化显得尤为重要。　　1、氨基酸
　　有机肥中的蛋白质在腐解过程中会产生较多的氨基酸等化合物，但数量不一。如饼肥发酵腐熟后所产生的氨基酸含量以谷氨酸最高，天门冬氨酸、亮氨酸和精氨酸含量次之，甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、撷氨酸、赖氨酸含量也相对较高。烟草能吸收土壤中的游离氨基酸，氨基酸在与无机氮共存时也能被利用，不同种类的氨基酸被吸收后在植株体内的运转、分配和代谢有一定的差异，表现出不同的生理效应。土壤中的游离氨基酸既能被植物吸收也能被微生物所利用，植物与土壤微生物之间存在一定的竞争关系。
　　2、铵态氮
　　有机肥腐解后的氨基酸一部分被直接利用，也有一部分有机氮被矿化成为铵态氮。有机氮在土壤动物和微生物的作用下，由难以被吸收利用的有机氮转化为可被直接吸收利用的无机氮(主要为氨态氮)。大部分土壤细菌、真菌和放线菌能分解有机含氮化合物。细菌中氨化作用较强的有假单胞菌属、芽孢杆菌属、梭菌属、沙雷氏菌属及微球菌属中的一些种。微生物分解有机含氮化合物是由分泌在体外的水解酶将大分子水解成小分子。例如蛋白质被分解时，先由分泌至胞外的蛋白酶将蛋白质水解成氨基酸。氨基酸可进入微生物细胞，作为微生物的氮源及碳源。它在微生物体内或体外被分解时，以脱氨基的方式产生氨。在脱氨的同时，也产生有机酸、醇或碳氢化合物以及二氧化碳等。具体途径和产物随作用的底物、微生物种类以及环境条件而异。氨化作用的强弱除与有机含氮化合物的数量有关外，还受环境条件的影响。比如在水分适宜、通气良好的中性土壤中，氨化作用能正常进行，作用的速度随温度的升高而加强。另外，通气状况不同，参与氨化作用的微生物种类就不同，最终产物也不一样。通气良好时，主要由好气微生物作用，最终产物为氨；在通气不良的条件下，由厌气微生物作用，最终产物为氨和胺。氨遇水形成NH4+，NH4+ 能被烟草直接利用。但土壤微生物也能吸收和同化无机氮固持氮素，矿化和固持是同时发生、方向相反的两个过程，其相对强弱主要受能源物质，即有机碳种类和数量的影响。氮的生物固定对于减少土壤中氮的损失起着重要的作用，同时土壤新固定态微生物量氮易转化为矿质氮，供植株吸收利用。另外，氨态氮由于其离子直径和2:1型粘粒矿物晶架表面孔穴的大小相近，所以它可能陷入晶穴内，而变成固定态氨，因而也就暂时失去了它对植株的有效性。
　　3、硝态氮
　　在通气条件下由土壤微生物(细菌、真菌和放线菌等)能把氨和某些胺及酞胺化合物氧化为硝态氮化合物。硝态氮也是烟草利用氮素的一种方式。作用较强的硝化细菌是一种好气性细菌，属于自营性细菌的一类，包括两种完全不同代谢群：亚硝酸菌属 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌属 ( nitrobacter )。亚硝酸细菌（又称氨氧化菌），将氨氧化成NO2-。硝酸细菌（又称硝化细菌），将亚硝酸氧化成NO3-。土壤中的硝化作用受多种因素的影响，其中主要有土壤的水分和通气条件、土壤温度和pH、施入肥料的种类和水量，以及耕作制度和植物根系等。但是这个过程也是可逆的，在嫌气条件下，多种微生物可对硝态氮发生反硝化，而将底物(NO3-和NO2-)还原成气体NO、N2O和N2或氮氧化物。土壤中的反硝化作用受到多种因素影响，主要有土壤含水量和通气状况、土壤温度、土壤有机碳含量、植物根系、耕作，以及N03-一N的浓度和施氮量等。而温度是影响反硝化的的最重要因素，其次是土壤含水量。反硝化作用使硝酸盐还原成气态氮，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利。栽培过程中进行中耕松土，可防止反硝化作用。
　　4、氨挥发
　　除了硝化一反硝化作用导致氮素的气态损失外，氨挥发也是氮素气态损失的一个重要途
　　径。氨挥发损失是氨自土表逸散至大气所造成的氮素损失。有机氮在土壤中的氨化作用所产生的氨态氮一定条件下容易挥发。一般来说，氨挥发随着土壤NH4+浓度的增加而增加。因此，凡是影响NH4+浓度的因素都对氨挥发有影响作用，比如环境水分含量和温度对氨挥发损失影响较大。

来源：云南烟叶信息网