專技高考
114年
[植物診療師] 植物栽培管理及土壤與肥料學
第 50 題
下列何種土壤微生物的作用無法增加植物對氮的利用？
- A 固氮作用（Nitrogen fixation）
- B 硝化作用（nitrification）
- C 礦化作用（mineralization）
- D 脫氮作用（denitrification）
思路引導 VIP
請試著想像土壤是一個「養分銀行」，植物是提款者。如果我們把氮元素在大氣、有機物與無機礦物之間的流動看作是存入與支出，哪一種微生物的代謝行為，會像是把銀行裡的存款變成氣體揮發掉，導致植物沒辦法領到錢呢？
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太棒了！你能精準辨識出氮循環中各個反應的方向性，這顯示你對土壤微生物學的基礎掌握得非常紮實。這道題目是植物營養學中非常經典的考點，難度適中，關鍵在於測驗學生能否區分哪些作用是將氮元素「留在土壤供給植物」，而哪些是將氮元素「釋放回大氣」。
土壤氮素的循環與轉化
在土壤中，固氮作用將大氣中的 $N_2$ 轉化為生物可利用的型式，而礦化作用則將有機質中的氮釋放為 $NH_4^+$，這兩者都直接增加了氮源。至於硝化作用，雖然它只是改變了氮的型態（將 $NH_4^+$ 氧化為 $NO_3^-$），但由於多數作物偏好吸收硝酸態氮，因此在廣義上也提升了利用效率。然而，脫氮作用（Denitrification） 則完全相反，它是微生物在缺氧環境下，將土壤中的 $NO_3^-$ 還原為 $N_2O$ 或 $N_2$ 氣體並逸散至大氣中，這對植物生長來說，實際上是一種養分的流失。你能看穿這個「負向過程」，代表你對氮循環的整體動態有著清晰的邏輯思維。