土壤可溶性有机氮及土壤微生物对其调控的研究进展

土壤可溶性有机氮及土壤微生物对其调控的研究进展

钟珍梅;杨庆;游小凤;黄秀声;翁伯琦;刑世和;冯德庆;陈钟佃

【摘要】In soil,nitrogen mostly exists in the form of organic polymers,which can transform into soluble organic nitrogen (SON)through a series of complex biological and non-biological processes.In this paper,SON refers to the organic nitrogen extracted by water or salt solution,rather than the dissolved organic nitrogen (DON)collected in

situ .Currently,the research on SON largely focuses on forest-,grassland-and/or agro-ecosystems.There are differences in the content and composition of the soil SON in different ecosystems that vary in soil type,land use, vegetation,soil management and/or environmental factors.A great deal of the information obtained thus far indicates a correlation between SON content and the quantities and components of the microorganisms in soil,the activities of extracellular enzymes,etc.The transformation process may include breakdown of the polymeric nitrogen by bacteria,fungi and/or extracellular depolymerases secreted by microbes in soilor plants into soluble subunits that can be utilized by microorganisms or plants.The soluble subunits may also be further degraded into ammonium (NH +4 )and nitrate (NO-3 ),which are the preferred N source for bacteria,fungi and plants.At present,few study targets the microbes that are capable of degrading organic nitrogen into subunits,while only a few reported the degradation and absorption of organic nitrogen by mycorrhizal fungi.Thus,future studies ought

to be directed toward the understanding of the regulatory mechanisms of soil organic nitrogen transformation.%有机氮是土壤氮素的主要存在形式，土壤中有机氮大多以聚合物形式存在，经过一系列复杂的生物和非生物过程转变成可溶性有机氮。本文总结了不同生态系统可溶性有机氮的研究现状，指出当前可溶性有机氮的研究主要集中在森林生态系统、草地生态系统和农业生态系统，在不同的生态系统中，由于土壤类型、土地利用类型、覆盖的植被类型、土壤管理措施和环境因素等的不同，土壤可溶性有机氮的含量和组分均存在差异。本文还综述了当前可溶性有机氮生物转化过程的研究现状，指出可溶性有机氮含量与土壤微生物的数量、组分及胞外酶的活性有关，其生物转化过程为：在土壤微生物（细菌、真菌等）及胞外解聚酶如蛋白酶、几丁质酶等的作用下，大分子有机氮降解为小分子有机氮，被植物和微生物直接吸收利用，或进一步降解为 NH ＋4和NO－3被植物和微生物吸收利用。认为未来应该加强土壤有机氮转化代谢过程的调控机制研究。

【期刊名称】《福建农业学报》

【年(卷),期】2015(000)009

【总页数】7页(P919-925)

【关键词】DON;SON;土壤微生物;胞外解聚酶;菌根真菌

【作者】钟珍梅;杨庆;游小凤;黄秀声;翁伯琦;刑世和;冯德庆;陈钟佃

【作者单位】福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建福州 350003; 福建农林大学资源环境学院，福建福州 350002;福建农林大学资源环境学院，福建福州 350002;福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建

福州 350003;福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建福州350003;福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建福州 350003;福建农林大学资源环境学院，福建福州 350002;福建省农业科学院农业生态研究所，

福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建福州 350003;福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350003; 农业部福州农业环境科学观测实验站，福建福州 350003

【正文语种】中文

【中图分类】S154

有机氮是土壤氮素的主要存在形式，约占土壤全氮的85%以上［1］。可溶性有机氮作为土壤有机氮库中最活跃的组分之一，与土壤无机氮之间互为源和汇［2－5］，不仅影响土壤氮素转化链下游无机氮如铵态氮、硝态氮营养供给［6－8］，自身还可作为直接营养物质被植物和微生物吸收利用［9－13］，在土壤氮素循环过程和植物氮素营养供给中具有重要的作用。此外，由于可溶性有机氮具有较高的溶解性和较强的移动性，也是流域水体富营养化的主要氮污染源之一［14］。研

究表明，土壤中有机氮大多以聚合物形式存在，经过一系列复杂的生物和非生物过程转变成小分子蛋白、多肽、氨基酸及其他的杂环含氮化合物，其中能溶于水或可被盐溶液所提取的土壤有机氮即为可溶性有机氮［2－3，6］。可溶性有机氮再经过氨化作用、硝化作用转变为铵态氮和硝态氮被植物吸收，完成土壤氮素的转化迁移过程。在土壤有机氮转化过程中，土壤微生物发挥着重要的作用，一方面，土壤微生物直接分解有机氮满足自身生长需求，另一方面，土壤微生物通过分解胞外酶降解土壤有机氮。由于土壤微生物对有机氮的降解、迁移、转化、吸收过程与小分