Круговорот азота

 

Атмосферный воздух на 78% состоящий из азота, представляет огромный объем планетарной системы, куда азот поступает благодаря денитрофицирующим бактериям и водорослям. Частично этому содействуют электрические разряды в атмосфере. Процессы, из которых складывается сложный круговорот азота - это ассимиляция, нитрификация, денитрификация, разложение, выщелачивание, вынос, выпадение с осадками и т.д. Организмы и большинство зеленых растений нуждаются в различных химических формах азота. Растениям требуется азот в форме нитрат-ионов(NO3-) и  ионов аммония (NO4+). Животные удовлетворяют большую часть своих потребностей в азотных питательных веществах, поедая зеленые растения или травоядных животных. Газообразный азот (N2) ни растениями, ни людьми, ни большинством других организмов непосредственно не может быть использован. В природных условиях газообразный азот преобразовывается в растворимые в воде соединения, содержащие нитрат-ионы и ионы аммония, которые усваиваются в процессе круговорота корнями растений. Неорганические нитрат-ионы и ионы аммония преобразуются растениями в белки, ДНК и другие органические соединения.

Круговорот азота в биосферных процессах показан на рис.2.6 в виде упрощенной диаграммы.

 

                                                                        Молнии                                                      Денитрифицирующие

                                                                                                                                                            бактерии

                                                                                     Азотофиксирующие бактерии и

                                                                                         сине-зеленые водоросли                                                                                                                                                                                                                                                       

                                                                           

                                                                

                                                             Бактерии

                                                         

                                                          Бактерии

                                                                     Бактерии

Рис.2.6. Упрощенная диаграмма круговорота азота

 

Преобразование атмосферного газообразного азота в различные химические соединения в растениях называется фиксацией азота. Выброс соединений азота (нитриты, нитраты) в атмосферу и промышленная фиксация азота, поступающая в пахотные земли в виде удобрений, непосредственно связаны с деятельностью человека. Количество таких азотных соединений настолько велико, что его сравнивают с количеством природной фиксации азота в атмосфере. Цикличность перемещения и виды микроорганизмов, участвующих в процессах обмена азотом между организмами и средой показаны на рис.2.7.  В процессе круговорота азот протоплазмы переводится из органической в неорганическую форму благодаря деятельности различных бактерий - редуцентов. Часть азота переводится на определенном этапе круговорота в аммиак и нитрат - соединение, наиболее пригодное для жизнедеятельности растений.