酸原作用 硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。 些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的 合成过程中,将NO3还原成-NH2。亚硝酸 盐和羟胺(NH2OH)是其中间产物○2不抑 制该过程。但№H4的存在或还原性含氮有机 代谢物会抑制这个过程
硝酸还原作用 ▪ 硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。一 些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的 合成过程中，将NO3 -还原成-NH2 。亚硝酸 盐和羟胺（NH2OH）是其中间产物；O2不抑 制该过程。但NH4 +的存在或还原性含氮有机 代谢物会抑制这个过程
反稍化作用 微生物将NO3还原成NO2,并进一步还原为逸散到大气中 的气态的N2O和N2的过程称为反硝化作用。 土壤反硝化作用的产生条件 口存在具有代谢能力的反硝化微生物 口合适的电子供体 口嫌气条件或O2的有效性受到限制 口N的氧化物,如NO3、NO2、NO或NO作为末端电子受体
反硝化作用 ▪ 微生物将NO3 -还原成NO2 - ，并进一步还原为逸散到大气中 的气态的N2O和N2的过程称为反硝化作用。 ▪ 土壤反硝化作用的产生条件： • 存在具有代谢能力的反硝化微生物 • 合适的电子供体 • 嫌气条件或O2的有效性受到限制 • N的氧化物，如NO3 -、NO2 -、NO或N2O作为末端电子受体
反硝化作用过程 NO Nar:硝酸还原酶 Nir:亚硝酸还原酶 Nor:一氧化氮还原酶;Nos:氧化亚氮还原酶
反硝化作用过程 NO3 - NO2 - NO N2O N2 Nar Nir Nor Nos Nar:硝酸还原酶 ； Nir：亚硝酸还原酶 ； Nor：一氧化氮还原酶 ； Nos：氧化亚氮还原酶
能进行反硝化作用的细菌属 产碱菌属( Alcaligenes)通常分离于土壤 士壤杆菌属( Agrobacterium)某些种是植物病原体 固氨螺菌属( Azospirillum)通常与牧草联合固氮 芽孢杆菌属( Bacillus) 有嗜热反硝化菌的报道 黄杆菌属(F| avibacterium) 已分离到反硝化细菌的种 盐杆菌属( Halobacterium)生长需要高浓度盐 生丝微菌属( Hyphomicrobium)能在单碳基质上生长 副球菌属( Paracoccus)能在有机和无机营养上生长 丙酸杆菌属( Propionibacterium)能进行反硝化作用的发酵细菌 假单孢菌属( Pseudomonas) 通常分离于土壤 根瘤菌属( Rhizobium)能与豆科作物共生固氮 红假单孢菌属( Rhodopseudomonas) 光合自养生物 硫杆菌属( Thiobacillus)通常以化能自养生长
能进行反硝化作用的细菌属 ▪ 产碱菌属（Alcaligenes） 通常分离于土壤 ▪ 土壤杆菌属（Agrobacterium） 某些种是植物病原体 ▪ 固氮螺菌属（Azospzrillum）通常与牧草联合固氮 ▪ 芽孢杆菌属（Bacillus） 有嗜热反硝化菌的报道 ▪ 黄杆菌属（Flavobacterium） 已分离到反硝化细菌的种 ▪ 盐杆菌属（Halobacterium） 生长需要高浓度盐 ▪ 生丝微菌属（Hyphomicrobium） 能在单碳基质上生长 ▪ 副球菌属（Paracoccus） 能在有机和无机营养上生长 ▪ 丙酸杆菌属（Propionibacterium） 能进行反硝化作用的发酵细菌 ▪ 假单孢菌属（Pseudomonas） 通常分离于土壤 ▪ 根瘤菌属（Rhizobium） 能与豆科作物共生固氮 ▪ 红假单孢菌属（Rhodopseudomonas） 光合自养生物 ▪ 硫杆菌属（Thiobacillus） 通常以化能自养生长
影响反硝化作用速率的因素 土壤硝酸盐含量当N3液度超过20ugm时反硝化反应按 级动力学方程进行,即反映速率与NO3量无关在N○浓度较低时 似乎是按一级动力学方程进行。当NO3浓度较高时,产物中N2占优 势当NO3含量较低时,产物中常常是N2O占优势 ■碳的有效性:土壤有机质总量和反硝化势之间存在一定的相关性 而反硝化势与易分解有机质之间的相关性更好 ■土壤含水量:土壤水分含量较高,影响了土壤中空气的扩散,则反 硝化势显著增加。在给定土壤含水量的情況下,士壤氧气量增加, 则反硝化势減弱。一般来说,在田间条件下,只要耗氧量不是特别 高,则当水分含量低于田间持水量的60%时,反硝化作用就不能进 行或很弱。 土壤pH和温度大乡数反硝化菌在pH6-8时生长最好,当pH低于5 时,反硝化速率变慢,但仍很强,当ρH低于4时,反硝化作用就可 忽略不计或根本不能进行。反硝化作用能够进行的最低温度为5℃ 最高温度为75℃
影响反硝化作用速率的因素 ▪ 土壤硝酸盐含量：当NO 3 -浓度超过20ugN/ml时，反硝化反应按零 级动力学方程进行，即反映速率与NO 3量无关；在NO 3浓度较低时， 似乎是按一级动力学方程进行。当NO 3浓度较高时，产物中N2占优 势；当NO 3含量较低时，产物中常常是N2O占优势。 ▪ 碳的有效性：土壤有机质总量和反硝化势之间存在一定的相关性， 而反硝化势与易分解有机质之间的相关性更好。 ▪ 土壤含水量：土壤水分含量较高，影响了土壤中空气的扩散，则反 硝化势显著增加。在给定土壤含水量的情况下，土壤氧气量增加， 则反硝化势减弱。一般来说，在田间条件下，只要耗氧量不是特别 高，则当水分含量低于田间持水量的60%时，反硝化作用就不能进 行或很弱。 ▪ 土壤pH和温度：大多数反硝化菌在pH6-8时生长最好，当pH低于5 时，反硝化速率变慢，但仍很强，当pH低于4时，反硝化作用就可 忽略不计或根本不能进行。反硝化作用能够进行的最低温度为5 ℃， 最高温度为75 ℃