土壤有机氮组分

土壤有机氮是土壤中与碳结合的含氮物质的总称，如蛋白质、氨基酸、酰胺等。主要是利用热无机酸或碱，使黏土矿物和有机胶体上的含氮成分分离。目前主要采用Bremner 酸解法进行分类，用6mol/L HCL 水解土壤12～24h，将土壤中能被酸解的氮称为酸解性氮（主要包括铵态氮、氨基酸氮、氨基糖态氮和酸解未知态氮），不能被酸解的氮称为非酸解性氮。

1.氨基酸氮

土壤氨基酸氮约占土壤全氮的30%-50%，氨基酸氮主要存在土壤有机质中的蛋白质和多肽中。自从在胡敏酸的酸解液中发现天门冬氨酸、氨基戊酸、丙氨酸、脯氨酸后，人们就认识到土壤中有氨基酸存在。氨基酸氮是土壤微生物和当季植物吸收利用的有效氮的主要来源，其亦可作为土壤供氮潜力的表征。研究工作者已经发现并鉴定出了超过30种酸解氨基酸氮，并发现它们在土壤中的形式存在，大体有以下6种：

(1)游离氨基酸：含量极微，主要存在于土壤溶液中及土壤孔隙中，一般在耕层中不超过 2ug/g；

(2)以氨基酸、 肽或蛋白质类黏粒土矿物结合形态存在，结合在黏粒表面或晶格中；

(3)以氨基酸、肽或蛋白质类与有机质体结合形态存在，即以氢键、肽键或共价键结合；

(4)黏胱态存在：与醣类结合，如微生物细胞质、细胞壁；

(5)由细菌细胞衍生而来的含黏肽物质；

(6)与含链结脂丙氨酸或多元醇的直链多聚体的以磷酸甘油的形态存在的磷酸。

2. 氨基糖态氮 

土壤中氨基糖最早是 Bremner提出来的，其约占土壤全氮的5%-10%。其主要来源于土壤微生物生物合成的微生物细胞壁，可反映土壤微生物的氮素同化吸收利用过程，因此，土壤中氨基糖态氮的含量与土壤微生物活性、数量和群落结构紧密有关。其主要组成是葡萄糖胺，其次是乳糖胺，这两种胺之和，接近于土壤氨基糖氮量。 到目前为止，共检测出的氨基糖达 11种，其中绝大多数氨基糖在土壤中以复合物状态存在，它们是不均值的多分散的大分子化合物。土壤中的另一部分氨基糖则紧密地和无机胶体结合。由于氨基糖很少在高等植物组织中发现，主要存在于真菌和昆虫的几丁质成分结构中，昆虫壳在耕地土壤中很少，因此，微生物细胞物质是土壤氨基糖的主要来源。

3. 铵态氮 

土壤酸水解产物中出现相当量的NH3-N，其含量约占水解总氮的1/4～1/3，是土壤氮素组分中的另一特征。这组NH3-N来源比较复杂，其中一部分是无机态的 (包括土壤吸附性铵及固定态铵)；一部分NH3-N的来源则可能是在水解过程中，某些氨基酸，特别是天门冬氨酸、谷氨酸、含硫氨基酸及氨基糖的脱氨基作用；另一部分是来自酰胺类化合物。铵态氮是土壤可矿化氮的最主要的直接来源，在土壤—植物系统中，其可作为一个含有大量易矿化有机氮的临时氮库。因此，它是土壤中主要的可直接供当季作物吸收利用的有效态氮，其含量的高低直接影响土壤供氮潜力，可作为土壤供氮潜力的表征。

4. 酸解未知态氮

据 Bremner研究结果，酸解未知态氮类氮化合物为类黑素氮，或称氨基酸缩合氮，土壤有机质或腐殖质中含有大量的碳，特别是与糠醛联结的氨基酸 (例如色氨酸 )，在酸水解过程中，由于温度的不均匀性，氨基酸发生缩合作用，生成溶胶状产物 。部分土壤酸解未知态氮以下列形态存在：

 (1)非α一氨基酸氮； 

(2)非蛋白质组分的氨基酸 ，其不能为茚三酮所检测；

(3)含氮杂环化合物和通过C-N键与芳环直接相连的氨基酸；

(4)脂肪胺和芳胺，其含量极少。

5. 非酸解性氮

非酸解性氮是土壤酸解过程中，氨基酸与氨基糖通过缩合作用所形成的复杂化合物，一般认为非酸解性氮如果不是以杂环态存在，就是和杂环或芳香环键结合在一起。它的来源主要有两大途径，一部分是由于不溶性土壤残渣吸附了部分酸解生成的产物；另一部分是和土壤矿质部分紧密结合的，或进入黏土矿物晶格内的含氮化合物，这部分氮主要是存在于腐殖质结构成分中缩和程度较高的一部分中。非酸解性氮可以促进殖质形成稳定的结构，从而不易被微生物活动所分解。它与可矿化氮具有相关关系，不在于它能够直接影响可矿化氮的含量，而在于它是通过氨态氮含量变化间接影响可矿化氮。