包括兩個(gè)細(xì)菌亞群,一類是亞硝酸細(xì)菌(又稱氨氧化菌),將氨氧化成亞硝酸,另一類是硝酸細(xì)菌(又稱硝化細(xì)菌),將亞硝酸氧化成硝酸。這兩類菌能分別從以上氧化過程中獲得生長所需要的能量,但其能量利用率不高,故生長較緩慢,其平均代時(shí)(即細(xì)菌繁殖一代所需要的時(shí)間)在10小時(shí)以上。這兩類菌通常生活在一起,這樣便避免了亞硝酸鹽在土壤中的積累,有利于機(jī)體正常生長,而土壤中的氨或銨鹽必需在以上兩類細(xì)菌的共同作用下才能轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。從而增加植物可利用的氮素營養(yǎng)。兩類菌均為專性好氣菌,在氧化過程中均以氧作為最終電子受體。大多數(shù)為專性化能自養(yǎng)型,不能在有機(jī)培養(yǎng)基上生長,例如亞硝化單胞菌(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌(Ni-trosospira)、亞硝化球菌(Nitrosococcus)、亞硝化葉菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等。只有少數(shù)為兼性自養(yǎng)型,也能在某些有機(jī)培養(yǎng)基上生長,例如維氏硝化桿菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。從形態(tài)上看,也有多樣,如球形、桿狀、螺旋形等,但均為無芽孢的革蘭氏陰性菌;有些有鞭毛能運(yùn)動,如亞硝化葉菌,借周身鞭毛運(yùn)動;有些無鞭毛不能運(yùn)動,如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中,有些菌僅發(fā)現(xiàn)于海水中,例如硝化球菌、硝化刺菌。硝化細(xì)菌在自然界氮素循環(huán)中具有重要作用。農(nóng)業(yè)上可通過深耕、松土提高細(xì)菌活力,從而增加土壤肥力。但硝酸鹽也極易通過土壤滲漏進(jìn)入地下水,成為一種潛在的污染源,造成對人類健康的威脅。因此農(nóng)業(yè)上既可采用深耕、松土方法,亦可通過用施入氮肥增效劑(即硝化抑制劑),以降低土壤硝化細(xì)菌的活動,減低土壤氮肥的損失和對環(huán)境的污染。