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不同利用方式红壤氮素矿化、硝化和反硝化特征及参数估算
一、红壤氮素的特点
红壤土是南方广大地区的主要土壤类型之一，其物理性质因地理区域及园林设计而各异，但红壤土在化学性质上具有很强的氧化性，有机质含量较低，且含有较高的碱性矿物质，如Fe2O3、Al2O3等（王志斌等，2014）。
据统计，红壤土在我国耕地中所占比例最高，利用红壤土进行农业生产已形成相对独特的模式，但也存在一些问题。其中最关键的就是如何合理利用红壤土中的氮素，以达到高效和可持续的农业生产。
二、氮素矿化和硝化
氮素矿化是指微生物分解有机质后释放出的氨氮和铵态氮，即形成了无机态的氮素，这些无机态氮素存在于土壤水溶液和土壤固相（周峥等，2018）。在矿化过程中，细菌会通过呼吸作用将有机质中的碳氧化并释放成二氧化碳，同时通过还原作用将硝酸盐还原成铵盐，其中硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程称之为反硝化作用（李佳攻等，2019）。
硝化是指土壤中直接或间接由氨氮和铵态氮转化为硝酸盐的过程，硝化过程一般分为两个步骤，即氨氧化和亚硝酸氧化，其中氨氧化作用由两种氧化亚铁的细菌完成，亚硝酸氧化则由硝化细菌完成（余少勇等，2018）。
由此可见，氮素矿化和硝化是构成红壤土氮素循环的两个关键环节，合理利用这些过程可以有效提高红壤土的氮素利用效率。
三、利用方式及特征
对于红壤土中的氮素，农业生产中采取的主要利用方式是化肥施用、有机肥施用和旋转休闲。化肥施用是尽快补充土壤中氮素的主要方法，但也带来了一系列的问题，如增长了农民的经济负担、影响农业环境等。有机肥施用则是利用有机质中含有的氮素，促进土壤中的氮素矿化和硝化，不仅可以改善土壤的水粘性和结构性，还可以提高农作物的品质和产量。此外，旋转休闲可以在不破坏生态平衡的前提下减轻土壤中氮的丢失，降低农民的经济负担。
在具体的利用中，不同的方式对氮素的矿化、硝化和反硝化过程均会产生影响。其中，化肥施用可不同程度地对氮素矿化速率和化学计量学关系产生影响，一般而言，低浓度的化肥施用能够显著增加土壤中的氮素矿化速率和硝化速率，而高浓度的化肥则会导致ISO值的下降和非线性性增大（蒋邦耀等，2016）。
有机肥施用也会影响氮素的矿化和硝化，经过有机肥施用之后，土壤中的有机碳含量增加，细菌的代谢作用受到激发，土壤中的氮素矿化和硝化速度也相应地加快。此外，运用机械化耕种的方式也会对氮素矿化、硝化和反硝化产生影响。
四、参数估算
估算氮素矿化和硝化的速率是分析红壤土中氮素行为的重要方法之一。常用的估算方法包括静态法、动态法、涵盖法和氮素平衡法。其中静态法是通过将土壤样品进行恒定的实验条件，观察矿化反应的过程，通过计算反应数据得出氮素矿化速率常数。动态法则是通过收集土壤样品进行室内培养，观察土壤中氮素随时间的变化情况，进而计算出氮素矿化速率和硝化速率。
涵盖法则是通过在调查所选样地的产量、肥效和老化程度之间建立回归方程模型，分析氮素矿化、硝化和反硝化速率及其对农业生产的影响。氮素平衡法是通过对一定面积的土壤块进行氮素养分平衡分析，以计算出入库变化数目，从而对氮素矿化、硝化和反硝化进行参数估算。
总之，这些方法的目的都在于准确估算出红壤土中氮素矿化、硝化和反硝化的速率常数，从而优化农业生产，提高农业生产效率。
参考文献
王志斌,等.三种红壤土中有效氮、微生物及部分酶活性分析[J].化学与生物工程,2014,7(14):39-41.
周峥,等.土壤氮素矿化硝化特征与作物产量响应[J].东北农业大学学报(自然科学版),2018,49(5):18-24.
李佳攻,等.氮素矿化和硝化对土壤养分的影响[J].生态学报,2019,39(14):4959-4968.
余少勇,等.氮素硝化和反硝化特征及原理研究[J].应用生态学报,2018,29(1):109-114.
蒋邦耀,等.不同施肥方法对红壤土氮素矿化特征的影响[J].环境科学研究,2016,29(2):22-27.