氮循环中最重要的微生物
扩展数据:
微生物在氮循环中的作用
1.固氮
分子氮被还原成氨或其他氮化物的过程称为固氮。自然界有两种固定氮的方法。一种是非生物固氮，即闪电、火山爆发和电离辐射产生的氮。此外还包括人类发明的高温(500℃)、高压(30.3975MPa)下以铁为催化剂的化学固氮，非生物固氮形成的氮化物很少。二是生物固氮，即通过微生物的作用固氮。大气中90%以上的分子氮只能被微生物固定成氮化物。能够固氮的微生物都是原核生物，主要包括细菌、放线菌和蓝藻。在固氮生物中，贡献最大的是与豆科植物伴生的鳞翅目真菌，其次是与非豆科植物伴生的弗兰克氏菌属，然后是各种蓝藻，最后是一些自养固氮菌。化学固氮为农业生产做出了巨大贡献，但其生产需要高温条件和高压设备，物耗和能耗过高，产品价格高且不断上涨。生物固氮对氮在自然氮循环中的作用具有决定性的意义。
2.加氨（作用）
微生物分解含氮有机物产生氨的过程称为氨化作用。含氮有机物种类繁多，主要是蛋白质尿素、尿酸和甲壳素。
氨化在农业生产中非常重要。施入土壤的各种动植物残体和有机肥，包括绿肥、堆肥、粪肥等，都含有丰富的含氮有机质，只有通过各种微生物的作用，特别是通过氨化作用，才能被植物吸收利用。
3.氮化合
微生物将氨氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用。硝化作用分为两个阶段。第一阶段，氨被氧化成亚硝酸盐，由硝化细菌完成，主要包括亚硝化单胞菌、亚硝化单胞菌等一些种类。第二阶段是亚硝酸盐被氧化成硝酸盐，由硝化细菌完成，主要包括硝化细菌、硝化纤维菌和硝化球菌的部分种类。硝化作用是自然界氮循环中不可或缺的一部分，但对农业生产益处不大。
4.同化作用
铵盐和硝酸盐是植物和微生物良好的无机氮营养物质，可被植物和微生物吸收利用，合成氨基酸、蛋白质、核酸等含氮有机物。
第五步脱氮
微生物还原硝酸盐并释放分子氮和氧化亚氮的过程称为反硝化作用。反硝化一般只在厌氧条件下进行。
反硝化作用是土壤氮素流失的重要原因之一。在农业上，中耕和松土常被用来抑制反硝化作用。但从整个氮循环来看，反硝化作用还是有益的，否则自然氮循环会被打断，硝酸盐会在水中积累，对人体健康和水生生物的生存造成极大的威胁。