硝化菌什么作用?
1. 氮的循环中,氨化作用和硝酸化为两个不可逆反应;也就是说,只有通过生物作用才可以使这两个步骤进行(细菌能直接吸收硝酸盐,但这个过程是需要能量和消耗细胞的);所以生物体内的氨氮浓度要比外界要高很多,这是为了提供氨化作用的原料,而硝酸根浓度则比外高,原因是细胞可以通过硝酸还原酶将NO3还原成N2O3或者NH4+,进而被氨化形成氨基酸或者NH3进入蛋白质合成途径。
2. 异养微生物不能直接利用亚硝酸盐为电子受体,需要通过硝酸盐还原酶将NO3还原,然后通过亚硝酸还原酶将NIT转化为N2O3,最后由硝酸还原酶将其还原为NH4+,从而进入蛋白质合成途径。
3. 所以从总体上来看,对于异养微生物而言,当营养条件适宜,且细胞能够获取充足的电子供体时,其生长速率与NH4+含量大致呈正比关系;但是,如果细胞生长受到抑制或营养物质供应不足时,NH4+的吸收就会减慢,甚至被用于非必需氨基酸的合成,此时即使有充足的NH4+存在,微生物的生长也受到明显限制。
硝化细菌属土壤中一群化能无机营养菌,既不进行光合作用,也不直接利用简单的有机物作碳源。而是以氨、亚硝酸作为电子供体,以氧作为电子受体,将氧化产生的化学能,用于二氧化碳和氮的同化,合成菌体的产能代谢类型。氨氧化细菌以氨为电子供体,将氧还原为水,并将氨氧化为亚硝酸,亚硝酸细菌则以亚硝酸为电子供体,将氧还原为水,并将亚硝酸氧化为硝酸,形成完整的硝化作用过程。这些硝化细菌的生理生化特性相似,它们的共同特性:最适生长pH为7.8-8.3;最适生长温度为25-30℃;氧化酶和触酶反应为阳性反应。氨化细菌属厌氧细菌,分解死亡的有机质,在适宜的温度、湿度和酸碱度下,把有机质中的含氮部分经脱氨化,变成氨。
硝化作用是自然界氮循环的重要环节,是一种自然的生物化学过程,广泛存在于土壤、沼泽、湖泊、海洋和污水生物处理系统中。硝化作用速度缓慢,硝化速度主要取决于温度,水温较低时,速度显著降低。硝化作用完全停止的温度分别为5-4.5℃,1℃时则极为缓慢,因此,冬季水温较低是防止硝化作用发生,保持水体肥度的主要原因。
氨化和硝化作用,对水体肥力有很大影响,一方面由于硝化作用分解了氨,使大量的藻类缺氨(氨是藻类所需的主要氮源),生长受到抑制而大量死亡,因此,水体的肥度下降;另一方面大量氨化、硝化细菌繁殖,将水体中藻类死亡后释放的碳、氨消耗掉,并经大量繁殖形成大量生物絮团而失去了肥力。