土壤微生物對(duì)植物所需各大中微量元素的轉(zhuǎn)化作用

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土壤微生物對(duì)植物所需各大中微量元素的轉(zhuǎn)化作用

：ets時(shí)間：2023-5-15瀏覽：

作物生長(zhǎng)所必需的元素按其需求量分為大、中、微量三種，共13種。這些元素在土壤中以不同形式存在，有些元素的形式不經(jīng)轉(zhuǎn)化是不能被植物吸收利用的。而元素的轉(zhuǎn)化必需在微生物的作用下才能進(jìn)行。因此微生物的生命活動(dòng)在礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化中起著十分重要的作用。下面就微生物對(duì)這一、微生物在氮轉(zhuǎn)化中的作用氮循環(huán)由6作用及硝酸鹽還原。氮是生物有機(jī)體的主要組成元素，氮循環(huán)是重要的生物地球化學(xué)循環(huán)。（1）固氮：固氮是大氣中氮被轉(zhuǎn)化成氨（銨）的生化過程。固氮微生物都具有固氮基因和由其編碼合成的固氮酶，生物固氮是只有微生物或有微生物參與才能完成的生化過程。（2）氨化作用及土壤動(dòng)物釋放的酶催化的。收到細(xì)胞內(nèi)代謝，（3）硝化作用：硝化作用是有氧條件下氨被氧化成硝酸鹽的過程。硝化作用是由兩群化能自養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行的，亞硝酸是它們的能源。（4）硝酸鹽還原和反硝化作用：土壤中的硝酸鹽可以經(jīng)由不同途徑而被還原，包括同化還原和異化還原兩方面，還原產(chǎn)物可以是亞硝酸、氧化氮、氧化亞氮等。同化還原是指微生物將吸收的硝酸鹽逐步還原成氨用于細(xì)胞物質(zhì)還原的過程。植物、真菌和細(xì)菌都能夠進(jìn)行成為NH3，由細(xì)胞同化為有機(jī)態(tài)氮。硝酸鹽的異化還原比較繁雜，有不同途徑。因微生物和條件不同，可以只還原為也可以還原為分子氮。只有細(xì)菌具備反硝化作用即反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，的過程，即脫氮作用。能夠進(jìn)行反硝化作用的只有少數(shù)細(xì)菌。二、微生物在磷循環(huán)中的作用大氣中沒有磷素的氣態(tài)化合物，因此磷是一種典型的沉積循環(huán)，主要在土壤、植物和微生物之間進(jìn)行。土壤微生物既參與了無(wú)機(jī)磷化合物的溶解作用和有機(jī)磷化物的礦化作用，性磷的固持作用。生物的含磷量卻比植物高13種元素中的:氨化作用是有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化成氨的過程。它是通過微生物的胞外和胞內(nèi)酶系以產(chǎn)生的氨釋放到土壤中。

NO3-的同化還原，在同化硝酸酶系催化下先形成在作物生長(zhǎng)的季節(jié)里，10N、P、K、氨化作用放出的氨可被微生物固定利用和進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。

NO3-的異化還原作用。還原硝酸鹽，雖然土壤微生物的生物量比植物的生物量少好多，S、Fe、Mn6然后硝酸桿菌再將亞硝酸氧化為硝酸。釋放出分子態(tài)氮然后形成的單聚體被微生物吸

NO2-繼而還原成（N2）或一氧化二氮

氨和NH2OH,最終NO和N2O，（N2O）也參與了可給但微種元素的轉(zhuǎn)化作用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

種轉(zhuǎn)化氮化合物的反應(yīng)組成，包括固氮、同化、氨化（脫氨）、硝化作用、反硝化首先是胞外酶降解含氮有機(jī)多聚體，先是亞硝酸單胞菌將氨氧化為亞硝酸；

倍以上；而且在一季的時(shí)間內(nèi)，微生物能繁殖好多代，結(jié)果是被微

生物吸收的磷往往超過了高等植物吸收的量。但微生物固持磷的時(shí)間不長(zhǎng)，微生物細(xì)胞死亡后不久磷又會(huì)釋放出來(lái)。這對(duì)植物是有利的。短期的生物固持作用可使土壤磷免遭土壤礦物的長(zhǎng)期固定。

在自然界中，磷的循環(huán)包括可溶性無(wú)機(jī)磷的同化、有機(jī)磷的礦化、不溶性磷的溶解等。微生物分解含磷化合物的作用，基本上分為有機(jī)磷化合物的分解和無(wú)機(jī)磷化合物的分解兩個(gè)方面。前者主要是微生物產(chǎn)生的各種酶參與的結(jié)果。有機(jī)磷化合物在土壤這個(gè)復(fù)合體中變化十分繁雜，往往形成一些極難分解的產(chǎn)物。這些繁雜的物質(zhì)只有在微生物的相應(yīng)酶的作用下才能分解。微生物促進(jìn)磷有效化的另一重要方面，是對(duì)土壤中無(wú)機(jī)磷的溶解作用。微生物產(chǎn)生的酸，一類是無(wú)機(jī)酸，如碳酸、NO3-、SO42-。另一類是有機(jī)酸，微生物產(chǎn)生的有機(jī)酸大多種類都具有溶磷作用。

可以認(rèn)為微生物在代謝過程中通過呼吸作用分解糖類等碳源，可以產(chǎn)生多種有機(jī)酸。這些有機(jī)酸在土壤中對(duì)無(wú)機(jī)磷化合物的溶解起著重要作用。三、微生物在鉀循環(huán)中的作用

土壤里主要含鉀礦物有長(zhǎng)石和云母等硅酸鹽。其中的鉀約占土壤總鉀量的水，只能在風(fēng)化后才釋放出一些有效鉀。

有一些微生物能分解長(zhǎng)石和云母等硅酸鹽類礦物產(chǎn)生有效鉀，該類微生物稱為鉀細(xì)菌或硅酸鹽細(xì)菌。該類微生物解鉀的途徑可能有兩個(gè)：①鉀細(xì)菌接觸礦石后產(chǎn)生特別的酶，構(gòu)，釋放出其中的養(yǎng)分②鉀細(xì)菌在礦石表面接觸后進(jìn)行交換作用，釋放出其中的養(yǎng)分。四、微生物在硫循環(huán)中的作用

硫是生物體合成蛋白質(zhì)以及某些維生素和輔酶等的必需元素。硫素不足，影響氮的同化，從而影響蛋白質(zhì)的含量和作物產(chǎn)量。

硫循環(huán)兼有氣態(tài)循環(huán)和沉積循環(huán)的特點(diǎn)，循環(huán)中的大量步驟都有專一性微生物參與。進(jìn)入土壤的動(dòng)植物殘?bào)w中含硫的有機(jī)質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，其次是一些含硫的揮發(fā)性物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)的微生物種類好多，一般能引起含氮有機(jī)化合物的氨化微生物，生硫化氫。含硫有機(jī)物在分解不完全時(shí)，形成硫醇暫時(shí)積累，但在進(jìn)一步氧化中，仍以硫化氫為最終產(chǎn)物。微生物分解的含硫有機(jī)化合物產(chǎn)生硫化氫，壤中積累較多時(shí)，還對(duì)植物的根部有毒害作用，但含硫有機(jī)化合物的無(wú)機(jī)質(zhì)化是硫素物質(zhì)循環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在生成硫化氫后，在微生物的作用下進(jìn)行進(jìn)一步氧化，形成硫酸，硫素養(yǎng)料。

五、微生物在鐵轉(zhuǎn)化中的作用

鐵素主要存在于礦物中。土壤中的鐵主要是難溶的高價(jià)鐵植物才能吸收。鐵素的循環(huán)作用包括氧化還原反應(yīng)、溶解作用和沉積作用。98%破壞礦石結(jié)晶結(jié)土壤中能分解含硫都能分解含硫有機(jī)物產(chǎn)則可為植物提供Fe3+），它必需還原為低價(jià)

Fe2+），該類鉀難溶于雖不能直接有利于植物的營(yíng)養(yǎng)，而且在土（（

大量微生物可以用Fe3+做電子受體。當(dāng)有H2S存在時(shí)，高價(jià)鐵可經(jīng)化學(xué)還原為FeS。所以，在自然界中鐵和硫的循環(huán)之間關(guān)系密切。

一些真菌和大量化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)與有機(jī)營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌均能用Fe3+做電子受體進(jìn)行能量代謝。大量微生物產(chǎn)生一類稱為鐵載體的特異鐵結(jié)合物，能螯合鐵并輸入細(xì)胞內(nèi)部，當(dāng)它進(jìn)入細(xì)胞后，鐵被釋放出來(lái)，鐵載體可再進(jìn)行鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)，這是植物吸收鐵素的一種機(jī)制。

能夠產(chǎn)生鐵載體的細(xì)菌在土壤中具有競(jìng)爭(zhēng)鐵素的優(yōu)勢(shì)。一些假單胞菌產(chǎn)生黃綠色螢光鐵載體，稱為假菌素，可以同鐵緊湊結(jié)合，阻止其他生物的利用。于是使植物的某些病原菌處于缺鐵狀態(tài)，這對(duì)植物是有利的。

六、微生物在錳轉(zhuǎn)化中的作用

錳在土壤中以二價(jià)和四價(jià)