硝化作用是指將土壤中所形成氨、胺、醯胺等在微生物的作用下氧化為硝酸的生物化學過程。一般分兩步進行，第一步氧化成NO2-，然後再氧化成NO3-。硝化作用廣泛存在於土壤、水域和沉積物的生態系統中，這一過程對作物生產、氮素循環、廢水處理和環境保護均有密切的關係。
基本介紹
- 中文名：土壤氮素硝化作用
- 外文名：Soil nitrogen nitrification
- 影響：作物生產、氮素循環等
- 導致：引起土壤酸化
- 環境因素：土壤酸度、通氣性、濕度
- 意義：土壤養分供應
簡介,過程,影響因素,意義,
簡介
硝化作用是指將土壤中所形成氨、胺、醯胺等在微生物的作用下氧化為硝酸的生物化學過程。一般分兩步進行，第一步氧化成NO2-，然後再氧化成NO3-。硝化作用廣泛存在於土壤、水域和沉積物的生態系統中，這一過程對作物生產、氮素循環、廢水處理和環境保護均有密切的關係。
過程
每氧化一個NH4+離子為NO33-離子要釋放2H+，是引起土壤酸化的來源之一。
土壤中進行亞硝化作用和硝化作用的微生物種類很多，包括多種細菌、真菌、放線菌，這些微生物在通氣條件良好，土壤水分含量相當于田間持水量的50%～70%，土壤的pH為7～9，土溫在35℃左右和土壤中C/N〈20時活動旺盛。如有微量元素Cu、Mo存在，能大大促進硝化作用進行。
在通氣良好的情況下，亞硝化作用和硝化作用相互銜接，一般硝化作用的反應速率大於亞硝化作用，而亞硝化作用又比氨化作用速率大。因此，在一般土壤中，很少有亞硝酸態氮和銨態氮大量累積的情況。但當大量施用化學氮肥如液氨、氨水、尿素或大量施用易分解的幼嫩豆科綠肥時，有可能會有銨的累積，對硝化細菌產生毒害作用，使亞硝態氮的氧化受到抑制，引起土壤中亞硝態氯的累積，而不利於植物生長，造成死苗現象(尤其幼苗期容易發生)。
影響因素
影響硝化作用的環境因素主要有土壤酸度、通氣性、濕度、溫度和土壤肥力水平等。一、最適pH在6.6～8.0之間。一般來說，農業土壤的硝化速率在pH低於 6.0時明顯降低，pH低於4.5時則基本上沒有硝化作用。二、硝化作用必須以良好的通氣條件為前提，因為硝化細菌是一類好氣性微生物。三、土壤水分過多或過少不利於硝化作用的順利進行，相對含水量在50%～70%最宜。四、最適溫度為30～35℃，5℃以下和40℃以上反應很慢。不同地區的最適溫度不同，在北美最大硝化率在20～25℃，美國西南為30～40℃，美國中西部則為40℃、熱帶的澳大利亞在60℃以上進行硝化作用。五、有機質含量高的土壤硝化細菌數量大，硝化作用強。
意義
硝化作用的意義可分為兩個方面。首先，在土壤養分供應方面。硝化作用使得移動性小的NH4+轉變為隨水移動性很強的NO3-，有利於補充根區氮的虧缺，使植物易於吸收氮營養。其次，NO3-隨水的移動也存在不利之處，它使得氮易於淋出土壤根區，造成土壤氯素損失和地下水N含量過高。
硝化作用的抑制。人們看到了硝化作用的不良影響，從而努力尋找抑制硝化作用的物質。人工合成的硝化抑制劑也有很多，但由於效果不穩定、價格昂貴，生產上還沒有廣泛採用。
