养殖池塘中的氮循环

在池塘养殖中，随着残饵、粪便等大量有机物的沉积，其降解不仅消耗大量的氧气，导致底部缺氧；而且在缺氧状态下，易产生氨氮、亚盐等有毒有害物质，威胁着养殖动物的健康。那么，氨氮和亚盐是如何产生的呢？它们之间的转化过程又是如何？






养殖水体中氮的来源


（1）固氮藻类及细菌将大气中的氮气转变为有效氮（铵态氮、硝态氮、氨基态氮以及一些简单的多肽和蛋白质类化合物）；

（2）水生生物的代谢产物，主要为铵态氮，其次为有机氮，如尿素、尿酸等；

（3）引进含氮量高的外源水；

（4）残饵、粪便等有机物，尤其蛋白质形式的化合物氮是池塘氨氮的主要来源。





生物固氮



自然界中的氮素资源十分丰富，大气中近80%的气体为氮素，但只有少数原核生物，即细菌和蓝绿藻（蓝藻细菌）能够固定空气中的氮素，将大气中的氮气转化成被植物吸收利用的氮素，称为生物固氮。每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，在地球的氮循环中具有十分重要的作用。



养殖池塘中的氮循环



通过生物固氮作用形成的有机物，以残饵、粪便等形式进入养殖水体，被细菌等微生物进行氨化，释放出二氧化碳和氨氮，接着在亚硝化细菌的作用下氧化成亚硝态氮，再在硝化细菌的作用下进一步氧化成硝态氮供植物生长利用。最后通过反硝化细菌的脱氮作用，生成氮气（N2）返回大气，完成氮循环。



图 1

池塘中的氮循环

在氮循环过程中



细菌、真菌和放线菌等能分泌蛋白酶，在细胞外将蛋白质分解为多肽、氨基酸和氨，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化微生物。



氨态氮在亚硝酸菌（属硝化细菌）的作用下转换成亚硝态氮，亚硝态氮在硝酸菌（属硝化细菌）的作用下又继续转换成硝态氮。此阶段耗氧，但由于亚硝酸菌耐低氧能力强，而硝酸菌在低氧条件下受限，会导致亚硝酸盐的积累。反硝化细菌在缺氧条件下，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，再把亚硝酸盐还原为氮气。

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