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[转载] 对硝化细菌的认识误区【大成维康献豪礼】

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追风行者 发表于 2012-12-7 08:00:38 |显示全部楼层
看到越来越多的人对硝化细菌的认识走进了误区,总觉得不是什么好事,其实,最好的环境不是某项数值的完美,而是整个生态体系的平衡能力。很多人都说过滤不能停,停了硝化细菌就死了。真是笑话,硝化细菌这么脆弱早从地球上消失了。可以说绝大多数人连硝化细菌的生存条件都不知道。
    19世纪以前,人们把硝酸盐看作是化学作用的产物,即空气中的氧和氨经土壤催化形成。1862年L.巴斯德首先指出硝酸盐的形成可能是微生物作用的结果。1877年,德国化学家T.施勒辛和A.明茨用消毒土壤的办法,证实了氨被氧化为硝酸的确是生物学过程。
1891年,С.Н.维诺格拉茨基用无机盐培养基成功地获得了硝化细菌的纯培养,最终证实了硝化作用是由两群化能自养细菌进行的。先是亚硝化单胞菌将铵氧化为亚硝酸;然后硝化杆菌再将亚硝酸氧化为硝酸。这两群细菌统称硝化细菌。其作用过程如下:
  硝化细菌从铵或亚硝酸的氧化过程中获得能量用以固定二氧化碳,但它们利用能量的效率很低,亚硝酸菌只利用自由能的5~14%; 硝酸细菌也只利用自由能的5~10%。因此,它们在同化二氧化碳时,需要氧化大量的无机氮化合物。
  土壤中硝化细菌的数量首先受铵盐含量的影响,一般耕地里,每克土中只有几千至几万个。添加铵盐即可使其数量增至几千万个。土壤中性偏碱,通气良好,水分为田间持水量的50~70%,温度为10~30℃时,最适宜硝化细菌的生长繁殖,铵盐也能迅速被转化为硝酸盐。
  自然界中,除自养硝化细菌外,还有些异养细菌、真菌和放线菌能将铵盐氧化成亚硝酸和硝酸,异养微生物对铵的氧化效率远不如自养细菌高,但其耐酸,并对不良环境的抵抗能力较强,所以在自然界的硝化作用过程中,也起着一定的作用。
    土壤中的硝化作用受pH、水分和温度等生态因子的影响。中性或碱性土壤最适宜硝化作用的进行,pH低于6.0时硝化作用速率显著下降;低于5.0则作用甚微。硝化细菌的不同种类对pH的要求也不同。通常,来自酸性土壤的种类较来自碱性土壤者能忍受较低的pH。土壤的含水量(或通气状况)和温度是硝化作用强度的函数。处于湿润状态的土壤(其含水量为最大持水量的60%左右)最适宜于硝化作用的进行,而干燥的土壤则有碍硝化细菌的存活。有利于硝化作用的温度范围为4~40℃。土壤中固有的硝化细菌对温度的适应性与其所处的气候带有关。如在热带地区土壤中,硝化作用的最适温度可高达35℃。
  此外,由于硝化作用的基质(铵)有的来自周期地向土壤中施入的铵态肥料,有的来自土壤中固有的有机氨化物经氨化作用形成的铵,基质来源的这种差异也会对硝化作用产生影响。其他影响硝化作用的因素还有作物根系、微量重金属、各种除草剂和化学制剂等。
    现在知道多数人错在什么地方了没有?硝化细菌不是只能生存于水中,多数硝化细菌是生存于陆地上的土壤中,而且硝化作用不是硝化细菌的专利。干燥,缺氧的环境只是影响硝化细菌的存活,但是并不是说这样的环境下就没有硝化细菌。硝化细菌喜欢含氧量高的环境,不代表低含氧量的环境下会死亡。硝化菌在极度恶劣的环境下会休眠(注意,是极度恶劣),不适宜的环境,比如干燥,强光,低含氧量等只会让硝化效率暂时性降低而已。只要是潮湿的载体,根本没有必要担心硝化细菌的生死。大家的滤材即使再干燥也没有阳光暴晒下的土壤干燥吧?
    总结:硝化细菌真的没有大家想象中那么脆弱,理想的环境可以提高硝化的效率,但没有必要去执着于硝化系统的完美,保持整个缸体环境的平衡比什么都重要。很多人的鱼虾养得活蹦乱跳的,但是测一下NO3,早超过鱼虾的适应范围了,那为啥还养那么好?原因就是整个水体的生态环境已经保持在一个合理的范围。形成一个**衡,只要平衡没有被打破,那么对于里面的生物来说都是适合的。
    其实养水的过程不仅仅是硝化细菌的培养过程,严格的说是水体生态从杂乱无章到生态平衡的过程,那为什么要放闯缸鱼呢?就是加速水体活化,硝化反应只是水体的活化的一部分,但不是全部,大家都听过“流水不腐”,这里的流水生物意义指的不是流动的水,而是活化的水。那活化的水有什么特点呢?很多人都遇到过鱼虾状态最好的时候水体是清澈透亮的,重点就在透亮,这样的水体可以和空气保持良好的气体交换,水中的溶氧量最高。(如果说一杯普通的水里面的氧气最高只有黄豆大,那么一杯透亮的水最高溶氧却有颗蚕豆大,这只是举个例子。)只要水体活化很好,完全可以不用换水。
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