一、土壤氮素含量及影响因素

1、土壤氮素含量

a草地、林地土壤：5g/kg～6g/kg。

b耕作土壤：耕作层0.5g/kg～5g/kg，心土层、底土层0.2g/kg

2、影响土壤氮素含量的因素

a有机质含量。氮素主要存在于有机质中，二者呈平行正相关关系。

b植被。归还氮素、固定氮素

c气候。主要是水、热条件引起有机质的分解与合成

d地形。主要是引起水热条件变化

e质地。质地愈黏重、有机质含量愈高

二、土壤氮素来源

1、生物固N

土壤空气中的分子态N₂ →离子态NH₄⁺ →有效态N

a根瘤菌与豆科植物共生，固N能力强 (共生固N菌)

b自生固N菌 (包括蓝绿藻)

2、降水

含氮氧化物 (NO₃^-  NO₂^-  NO  NH₄⁺等)溶解在雨滴中、随降水进入土壤

3、灌溉水  硝态N（NO3--N） “肥水”

4、肥料（N肥、有机肥）

三、土壤氮的形态

1、无机态氮

量很少，占全氮1-2%；微生物活动的产物。

a铵态氮（NH₄⁺）：水溶性游离态、交换态、少量固定态；有机态氮矿化的第一步产物。很快转化成硝态氮。

b硝态氮（NO₃^-）：水溶性阴离子存在，易于流失。硝化作用的产物。

c亚硝态氮（NO₂^-）：数量极少。硝化作用的中间产物。

2、有机态氮

土壤氮的主体，占全氮95%以上。

a水溶性有机态氮：<全氮的5%。简单的含氮化合物，游离氨基酸、胺盐及酰胺类等。

b水解性有机态氮：占全氮50-70%；用酸、碱或酶处理时，能水解成较简单易溶性化合物或直接生成铵化合物的有机态氮。蛋白质及多肽类、核蛋白质类、氨基糖。

c非水解性有机态氮：占全氮30-50%；非水溶性，也不能用一般酸碱使其水解。了解很少。

3、气态氮

土壤空气的主要成分；固氮微生物的直接氮源。

四、土壤中氮的转化

1、有机氮的矿化(Mineralization)

有机氮必须经过微生物的矿化作用，才能转化为无机氮（ NH₄⁺和NO₃^- ）被植物直接吸收利用。主要分为以下两个阶段：

a氨基化—复杂的含氮有机化合物降解为简单的氨基化合物。

b氨化—简单的氨基化合物分解成氨(NH₃/NH₄⁺)

2、铵的硝化(Nitrification)

    土壤中硝化细菌将铵态氮转化为硝态氮的过程。

3、无机态氮的生物固定(Biological fixation or immobilization)

又称生物固持，指矿化作用生成的铵态氮、硝态氮和某些简单的氨基态氮（-NH₂），通过微生物和植物的吸收同化，成为生物有机体组成部分的过程。

4、铵离子的矿物固定(Ammonium fixation)

   NH₄⁺离子半径为0.148nm，与2:1型黏土矿物晶层表面六角形孔穴半径0.140nm接近，陷入层间的孔穴后，转化为固定态铵。

五、土壤氮的损失

1、土壤氮的损失途径

a硝酸盐的淋失（Leaching loss）。NH₄⁺、NO₃^-易溶于水，带负电荷的胶体表面对NH₄⁺为正吸附而保持于土壤中；对NO₃^-为负吸附(排斥作用)，易被淋失。

b氨挥发（Ammonia volatilization）及其他化学脱氮。主要发生在碱性土壤中，特别是表施铵态氮和尿素等化学肥料时，氨挥发可高达施氮量的30%以上。

c反硝化脱氮 (Denitrification)，又称生物脱氮作用。在缺氧条件下，NO₃^-在反硝化细菌作用下还原为NO、N₂O、N₂的过程。NO₃^-→NO₂^-→NO→N₂O→N₂。反硝化临界Eh约334mv，最适pH7.0～8.2，pH小于5.2～5.8的酸性土壤或高于8.2～9.0的碱性土壤，反硝化显著下降。

2、土壤氮损失的环境效应

土壤氮的损失和去向关系到水体和大气环境质量。施入土壤中的肥料氮，除20%~75%被作物吸收和部分以有机氮残留在土壤中外，一部分以气态形式逸向大气，一部分通过径流和淋溶损失进入水体。主要有以下影响：

a径流和淋洗损失对地表水和地下水质的影响；

b气态损失对大气的污染。

六、土壤氮的调节

1、调节有机质C/N比，维持土壤氮素平衡

2、合理施用化肥，防止土壤氮的损失

“南铵北硝”。水田土壤不施硝态化肥和避免频繁的干湿交替。氮肥深施（水田和旱地）。石灰性土碳铵少施，防止氨的挥发损失。应用氮肥增效剂（硝化作用抑制剂）。

3、避免有害物质NO₂^-的积累

亚硝酸盐是人的致癌物质和植物的有害物质，其产生和积累受Eh、pH及NH₄⁺等条件的影响。