土壤硝化作用作为全球氮素循环的核心环节,它影响土壤中NH₄⁺和NO₃水平以及土壤的肥力水平。由于土壤颗粒表面带有大量的负电荷,在土粒表面及附近溶液中形成一个“连续”分布的强大电场,对H⁺、NH₄⁺和硝化细菌（带有负电荷）都产生影响,从而对硝化过程产生影响。在以前的研究中,人们较少考虑土壤颗粒表面电场的作用,本文从土壤颗粒表面不同电场强度的角度来探讨土壤的硝化活性。本实验选用了重庆缙云山马尾松林土壤（酸性黄壤pH 4.1）,在土样中加入5%和10%浓度蒙脱石处理,经超声粉碎均匀混合,风干、碾碎过0.25mm筛后待用。通过测定子样品的颗粒表面电荷性质、微生物活性、硝化活性,取得了如下实验结果。根据恒流法测得2:1型电解质中:酸性黄壤的表面电荷密度为-5.46×10^-2C.m^-2,而在酸性黄壤中加入5%和10%浓度的蒙脱石后,颗粒表面电荷密度分别为-1.08×10^-1C.m^-2、-1.13×10^-1C.m^-2,比未加入蒙脱石的土样高一个数量级;对照土样表面电位为-0.1162V,而加入5%和10%浓度的蒙脱石处理土样的表面电位则为-0.1338V和-0.1349V;颗粒表面电场强度分别为:CK为-6.81×10⁷ J.m^-1.C^-1,加5%蒙脱石处理为-1.35×10⁸ J.m^-1.C^-1,加10%蒙脱石处理为-1.41×10⁸ J.m^-1.C^-1。因此在土壤中加入蒙脱石后,土壤的表面电荷性质均有明显提高,加入5%和10%浓度蒙脱石土样的表面电荷性质有增大趋势,但增加的不明显。土壤颗粒不同表面电场强度土样中H⁺、NH₄⁺活度的变化。CK、加5%蒙脱石处理、加10%蒙脱石处理土样pH分别为4.4、5.5和6.0,随着颗粒表面电场强度的增大,土样中H⁺活度降低;NH₄⁺-N浓度变化类似H⁺变化,土壤NH₄⁺-N浓度在CK、加5%蒙脱石处理、加10%蒙脱石处理中分别为54.05mg/kg、49.60mg/kg、23.44mg/kg,出现这种结果的原因,可能是由于土壤颗粒表面电场强度对对土壤中的阳离子（H⁺、NH₄⁺等）势必产生吸附,降低了阳离子在土壤中的活度,造成在士壤颗粒不同表面电场强度的土壤硝化能力的差异。土壤颗粒表面不同电场强度下土壤微生物活性变化:土壤硝化细菌数量变化,随着土壤颗粒表面电场的增大,土壤硝化细菌数量均明显减少。由于土壤硝化细菌的大小在10-1000 nm之间,与土壤胶体颗粒相当并带一定负电荷,它们和土壤表面,土壤胶体颗粒间必然存在范德华作用力和静电作用力,所以硝化细菌的活性也受土壤颗粒表面电场影响较大。随着土壤颗粒表面电场强度的增大,对土壤硝化细菌产生一定的排斥作用,会造成土壤中硝化细菌数量的减少。另外,土壤硝化细菌总量与土壤硝化强度之间没有明显相关性,可能是由于硝化细菌和其他微生物一起固定了相当数量的NH₄⁺-N而导致土壤硝化率发生变化;土壤微生物量N含量变化。三种不同的处理土样中的微生物量N含量为:未加蒙脱石土样＞加5%蒙脱石处理＞加10%蒙脱石处理,土壤颗粒表面电场强度增大后,对土壤微生物产生排斥作用,导致土壤微生物数量的减少。另外,在制备子样品过程中,超声波粉碎机的作用,时大量土壤微生物死亡,破坏了微生物群落结构。由于土壤微生物受环境因素影响较为复杂,由于实验条件的限制,可能会造成误差偏大。本文测定的土壤微生物量N与土壤硝化强度呈线性负相关（r=-0.448）;土壤呼吸强度的变化。三种处理土样的土壤呼吸强度大小为:未加蒙脱石土样＞加5%蒙脱石处理＞加10%蒙脱石处理,土样中加入蒙脱石后,土壤呼吸强度很微弱,其中可能的原因是由于土样在制备的过程中经过了超声波粉碎,造成大量微生物死亡;土壤颗粒表面电场对土壤微生物的排斥作用;土壤酶活性变化。土壤颗粒表面不同电场强度下土壤酶活性均有变化,其中土壤脲酶活性表现为:未加蒙脱石土样＞酸性黄壤+10%蒙脱石处理＞酸性黄壤+5%蒙脱石处理,土壤脱氢酶、酸性磷酸酶活性均表现为:未加蒙脱石土样＞加5%蒙脱石处理＞加10%蒙脱石处理。土壤颗粒表面电场强度增大后,土壤脲酶、脱氢酶、酸性磷酸酶活性都不同程度的降低,均低于未加蒙脱石处理的土样酶活性,达到差异显著水平（p＜0.05）。土壤硝化强度变化。在子样品培养的4周期间,三种处理的土样硝化势的大小表现为:加10%蒙脱石处理＞加5%蒙脱石处理＞未加蒙脱石处理土样。加入10%蒙脱石的处理表现出较强的硝化能力,在整个培养期间的土壤硝化势均显著大于另外两种处理,三种处理的土样硝化势差异显著（p＜0.05）,并且三种硝化势随培养时间的延长而增大。随着土壤颗粒表面电场强度的增大,土壤硝化势逐渐减小;由上述结果可知,在土壤中加入不同浓度的蒙脱石,增大了土壤颗粒表面电场强度,导致土壤硝化强度均有不同差异,由于土壤颗粒表面带有大量负电荷,随着负电荷密度的加大,对于本身带有负电荷的土壤微生物产生一定排斥作用,使土壤硝化微生物数量减少,对于土壤硝化进程产生一定的影响。此外,土壤颗粒本身的性质对土壤硝化作用产生一定影响,其中土壤有机质对土壤硝化细菌有抑制作用。由于土壤微生物受环境因素影响较为复杂,颗粒表面电场强度影响土壤微生物、硝化作用的具体程度,有待于进一步的研究。