土壤无机态氮soil inorganic nitrogen土壤中未与碳结合的含氮物质,包括铵态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮、氨态氮、分子态氮及气态氮氧化物。 铵态氮 可分为土壤溶液中的铵、交换性铵和粘土矿物固定态铵。 土壤溶液中的铵 溶于土壤水中的可被植物直接吸收的铵离子,但其量极微。它与交换性铵通过阳离子交换而处于平衡之中,又与土壤溶液中的氨存在着化学平衡,并可被硝化微生物转化成亚硝酸态氮和硝酸态氮。 交换性铵 吸附于土壤颗粒表面,可以进行阳离子交换的铵离子。它通过解吸进入土壤溶液中,可直接或经转化成硝酸态氮后被植物根系所吸收,也可通过根系的接触吸收而直接被植物所利用。交换性铵的含量处于不断变化之中。一方面,它得到土壤有机态氮的矿化、粘土矿物固定态铵的释放,以及施肥的补充;另一方面,它又被植物吸收、硝化作用、生物固持作用、粘土矿物固定作用,以及转变成氨后的挥发所消耗。在通气良好的土壤中,其量一般较少。在通气不良的土壤中,其量约为每千克土中有数毫克至数十毫克。 粘土矿物固定态铵 简称固定态铵。存在于2:1型粘土矿物晶层间,不能被氯化钾溶液所提取,但可用氢氟酸处理而释放出来的铵。其含量主要决定于土壤的粘土矿物类型和土壤质地,每千克土约有数毫克至数百毫克之间。对具有固定铵能力的土壤来说,它是土壤中无机态氮的主体。 亚硝酸态氮 是铵的硝化作用的中间产物。在一般土壤中,它迅速被硝化微生物转化成硝酸态氮,因而其含量极低,但在大量施用液氨、尿素等氮肥时,可因局部的强碱性而导致其明显的累积。 硝酸态氮 一般存在于土壤溶液中,移动性大。在具有可变电荷的土壤中,则可部分地被土壤颗粒表面的正电荷所吸附。而且可直接被植物根系所吸收。在通气不良的土壤中,易通过反硝化作用而损失。其含量通过铵的硝化作用和施肥的补充而增加,同时又为植物吸收、反硝化作用和淋洗作用所消耗,因而处于不断的变化之中。在通气良好的土壤中,其含量约在每千克土数毫克至数十毫克。在通气不良的土壤中,其量极微。 土壤溶液中的铵态氮、交换性铵态氮及硝酸态氮,因能直接被植物根系所吸收,常被总称之为速效态氮。它们是土壤中非固定态无机态氮的主体。 氨态氮 存在于土壤空气和土壤溶液中。土壤溶液中的氨与其中的铵离子处于化学平衡之中,其相对比例决定于溶液的pH值和温度。土壤中的气态氨与大气中的氨又存在着气体交换。在碱性土壤环境中,土壤中的氨向大气的逸散导致了氮的氨挥发损失。高浓度的氨对植物根系有毒害,并阻碍亚硝酸态氮的氧化。 分子态氮 是通气良好的土壤中土壤空气的主要成分。与大气中的分子态氮进行着气体交换。它是土壤中微生物固氮作用的氮素供给源,又是硝酸态氮反硝化作用的主要产物。 气态氮氧化物 包括氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等。其中以氧化亚氮为主。它们与大气中相应的气态氮化物进行着气体交换。氧化亚氮是反硝化作用的重要产物之一。在还原条件下,氧化亚氮可进一步还原成分子态氮。 土壤中气态氮的含量很少。在计算土壤全氮量时,通常将其略而不计。 |