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固氮与脱氮
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自然界氮循环从生物固氮开始，由固氮微生物或固氮藻类实现；将大气中的氮气通过生物固氮还原成氨直接用于蛋白合成，或由共生固氮菌将氮气还原成氨后供给宿主进行蛋白合成。 固氮菌是一种以氮气为呼吸链终端电子受体和氢受体的微生物。是氮呼吸的一种典型微生物（厌氧过程）。该微生物通过氧化碳水化合物或其它还原性物质获得能量，氧化过程产生的电子和氢离子通过固氮酶将氮气还原成氨。类似于好氧微生物将氧气还原为水的过程。由于氨带有能量，所以，以氮气为氧化剂去氧化有机物获能比以氧做氧化剂获能少得多，这是固氮菌生长速度比较慢的原因之一。 动物摄食植物或固氮菌，将部分蛋白同化，另一部分蛋白被异化为氨氮释放到环境中。这些氨要么被植物重新吸收利用再合成蛋白，构成新的生物体，要么被亚硝化和硝化细菌氧化为亚硝酸和硝酸。这是因为氨和亚硝酸都含有能量，亚硝化细菌和硝化细菌通过氧化氨和亚硝酸以获得能量用于生长。但也因为氨氧化成亚硝酸和亚硝酸氧化成硝酸所获得的能量很少，所以，亚硝化细菌和硝化细菌生长速度非常慢，特别是硝化细菌。 硝酸在自然界作为一大类厌氧微生物呼吸链终端的电子受体和氢受体，将硝酸氮转化为氮气。完成自然界氮的循环。将硝酸还原为氮气的一大类细菌被称为脱氮菌。当然，硝酸也可以被微生物还原为氨，重新合成蛋白进入生物体。这类微生物称为硝酸还原菌。 近些年来发现有些细菌可以在好氧条件下将硝酸还原成氮气，称为好氧反硝化或好氧脱氮菌。既然该细菌可以用氧气作为电子受体和氢受体，为什么还能同时使用硝酸作为电子受体和氢受体？这两种受体在该微生物细胞内的关系又如何？目前还没得到完全解释。 好氧脱氮应该是池塘高密度养殖最有前景的方法之一。目前已经有许多关于在对虾、加州鲈鱼、草鱼等池塘分离到好氧反硝化细菌的报道。 氮的功劳是构成生命的载体——蛋白质。氮决定了生态系统的生物量。 在池塘养殖中，氮是浮游植物生长的基本营养素之一，缺氮的水体浮游植物无法生长繁殖。所以，养殖前期培藻时也需要氮肥。 水产养殖的本质也是氮的转化，将饲料中的氮转化为鱼虾肌体中的氮。动物摄食饲料后，将部分饲料氮同化为肌体氮，将其它氮异化为氨氮，排出体外。对于饲料而言，氮同化率越高，即氮保留率越高，饲料系数就越低，饲料质量也就越高。但无论饲料品质再高，水产动物也无法全部将饲料氮转化为肌体蛋白氮。意味着投入到池塘的饲料氮除了部分转化为水产动物的蛋白氮外，还有部分饲料氮会转化为氨氮进入养殖环境。 在高密度养殖的情况下，水产动物排出的氮（氨）如果积累，对养殖动物就有不良影响，必须处理。这是水产养殖中氮的害处。
