Как азотът се превръща от газ в почва и обратно към атмосферата

Видове бактерии

Азотфиксиращите бактерии преобразуват газообразен азот в амоняк, който след това нитрифициращите бактерии превръщат в нитрати. Растенията поемат нитратите и ги използват за растеж. Нитрификация (преобразуване на амоняк в нитрат) е аеробен процес – се осъществява при наличие на кислород. Дени трифицирането, от друга страна, се случва в анаеробни условия, тъй като денитрифициращите бактерии използват нитрат вместо кислород като електронен приемник.

Ензими

Денитрифициращите бактерии първо редуцират нитрата до нитрит, след това до азотен оксид (NO). Азотният оксид се превръща в азотен диоксид (N₂O), който накрая се редуцира до азотен газ (N₂). Този процес се катализира от поредица от специализирани ензими. В началните етапи нитратът замества кислорода като последен електронен приемник; в следващите стъпки получените продукти се превръщат в азотен газ.

Проблеми

При стрес за микробите процесът може да не завърши напълно и вместо азотен газ се отделят междинни продукти, най-често азотен диоксид (N₂O). Този газ е много по-силен парников ефект от CO₂ и допринася за затоплянето на планетата. Според изследване от 2003 г. в списание Applied and Environmental Microbiology, концентрацията на N₂O в атмосферата се е увеличила през последното столетие, вероятно поради излишъка от азотни торове.

Последствия

Денитрифицирането намалява наличието на азот в почвата, което фермерите разглеждат като нежелан, но неизбежен процес. Въпреки това, това е част от азотния цикъл – фиксация, усвояване от растения, освобождаване от разложителите и връщане към атмосферата. Целият цикъл е от съществено значение за растежа на растенията и за всички организми, които зависят от тях, включително човека.