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氮是植物和微生物生长和繁殖的必需营养元素，土壤微生物不仅可以利用土壤中的无机氮，也可以直接利用土壤中的小分子有机氮，当土壤微生物以直接利用有机氮的途径作为同化氮的方式时，以往使用氮矿化表征其生物有效性的方法低估了氮素真正供应能力，因此微生物对有机氮的直接吸收利用研究对正确认识氮的转化特征具有重要的意义。有机氮是土壤氮的主要形态，而氨基酸氮是土壤最大的有机氮库，研究微生物对氨基酸的直接吸收是探讨微生物有机氮营养的突破点。微生物在吸收氨基酸时，受到底物有效性（碳源和氮源）的影响。针对此问题以同位素镜像法和13C-15N同位素双标记-气质联机测定土壤微生物胞内氨基酸技术为基础，应用室内培养和盆栽试验相结合的方法，探讨不同碳源（葡萄糖，作物秸秆）与无机氮（硫酸铵）配施条件下微生物对小分子有机氮（甘氨酸）的吸收特征及相关变化对植物氮吸收的影响，结果表明: 1、速效碳源（葡萄糖）和速效氮源（硫酸铵）配施，显著影响了土壤微生物吸收甘氨酸的途径。甘氨酸施入土壤后，24h内被微生物完全降解。当单施硫酸铵时，只有11％-44％的甘氨酸被微生物矿化，表明在碳源受限的情况下，微生物吸收甘氨酸以直接途径为主。硫酸铵和高量葡萄糖配施的处理，在培养第一天，只有5％的甘氨酸被矿化，但随着培养时间的延长，培养结束时(60d)甘氨酸矿化的比例增加至65％，表明微生物吸收甘氨酸从直接途径向矿化-固持途径转变。 2、应用特定化合物稳定性同位素示踪技术测定了秸秆降解过程中土壤微生物吸收的甘氨酸，结果表明，单施氮肥的条件下，微生物吸收的双标记甘氨酸显著低于对照处理，说明无机氮充足的条件，土壤微生物优先吸收无机氮。但氮肥与秸秆配施后，土壤微生物吸收的13C，15N-甘氨酸显著增加，且土壤酶活性，土壤生物量碳、氮也显著升高，土壤无机氮和植物全氮含量下降，说明当土壤无机氮被消耗后，土壤微生物可以吸收氨基酸满足其自身生长繁殖的需要。 3、通过植物-微生物吸收氨基酸实验证明，植物和微生物均能以完整形态吸收甘氨酸。向土壤中添加碳源，为微生物提供了足够的能量，土壤微生物新陈代谢速率加快，能够更快地利用无机氮向微生物量氮转化。碳源的供给明显提高土壤微生物活性的同时，显著降低了无机态氮在土壤中的积累，因此通过外加碳源的调控，起到了定向调控氮素转化过程的目的，降低了无机氮肥损失的风险。 综上所述，利用同位素镜像法和特定化合物稳定性同位素示踪技术与氯仿熏蒸相结合的方法可以有效地测定土壤微生物直接吸收小分子有机氮。本实验也阐明微生物对有机氮的利用受碳源和氮源有效性的影响，氮肥的添加增加了土壤活性氮源，保证了土壤氮素的有效供应。氮源与碳源配施后，提高了土壤微生物对小分子有机氮的吸收利用，缓解了作物和微生物对土壤无机氮的竞争。因此，明确土壤微生物对有机氮的利用途径与土壤供氮力之间的关系，为进一步精确评价土壤氮素的供应能力提供理论基础。