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反硝化作用(denitrification)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-10-11

   也稱脫氮作用。反硝化細(xì)菌在缺氧條件下,還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程。微生物和植物吸收利用硝酸鹽有兩種完全不同的用途,一是利用其中的氮作為氮源,稱為同化性硝酸還原作用:NO3-→NH4 →有機(jī)態(tài)氮。許多細(xì)菌、放線菌和霉菌能利用硝酸鹽做為氮素營(yíng)養(yǎng)。另一用途是利用NO2-和NO3-為呼吸作用的最終電子受體,把硝酸還原成氮(N2),稱為反硝化作用或脫氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。能進(jìn)行反硝化作用的只有少數(shù)細(xì)菌,這個(gè)生理群稱為反硝化菌。大部分反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌,例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌等,它們以有機(jī)物為氮源和能源,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,其生化過程可用下式表示:

  C6H12O6 12NO3-→6H2O 6CO2 12NO2- 能量

  CH3COOH 8NO3-→6H2O 10CO2 4N2 8OH- 能量

  少數(shù)反硝化細(xì)菌為自養(yǎng)菌,如脫氮硫桿菌,它們氧化硫或硝酸鹽獲得能量,同化二氧化碳,以硝酸鹽為呼吸作用的最終電子受體?蛇M(jìn)行以下反應(yīng):

  5S 6KNO3 2H2O→3N2 K2SO4 4KHSO4

  反硝化作用使硝酸鹽還原成氮?dú)猓瑥亩档土送寥乐械貭I(yíng)養(yǎng)的含量,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利。農(nóng)業(yè)上常進(jìn)行中耕松土,以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循環(huán)中不可缺少的環(huán)節(jié),可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-減少,消除因硝酸積累對(duì)生物的毒害作用。

 

 

 
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