Круговорот азота

Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, его круговорот в биосфере носит весьма своеобразный и замедленный характер. Главный источник азота органических соединений – молекулярный азот в составе атмосферного воздуха.

Переход его в доступные живым организмам соединения и усвоение растениями может осуществляться тремя основными путями.

1. Фотохимическая фиксация азота атмосферы зелеными растениями, в общих чертах напоминающая фотосинтез углеводов из углекислого газа.

2. При электрических грозовых разрядах из азота и кислорода воздуха образуются оксиды азота (NO, NO₂), которые с дождевыми водами в виде азотистой, азотной кислот и их солей поступают в почву и усваиваются растениями через корневую систему.

3. Усвоение азота воздуха за счет деятельности азотфиксирующих микроорганизмов – клубеньковых бактерий, обычно живущих в симбиозе с бобовыми растениями. Синтезированные ими на основе азота воздуха белки проникают в корневую систему, а затем в наземные части растения-хозяина.

В водной среде фиксацию атмосферного азота осуществляют цианобактерии.

Синтезированные белки растений (а в водной среде - бактерий) служат основой азотного питания животных.

Экскреты животных и мертвые организмы (детрит) составляют базу азотного питания детритофагов и редуцентов.

Детритофаги из органических азотсодержащих веществ синтезируют органические азотсодержащие вещества своего тела.

Редуценты разлагают органические азотсодержащие соединения с постепенным превращением в неорганические вещества. Конечным звеном этой редукционной цепи являются аммонифицирующие организмы, образующие аммиак (NH₃). Этот аммиак затем может войти в цикл нитрификации, в котором нитрифицирующие бактерии окисляют его в нитриты и затем в нитраты.

Часть этих нитратов и нитритов усваивается растениями через корневую систему.

Вторая часть под действием бактерий – денитрификаторов разлагается с образованием азота (N₂), который возвращается в атмосферу.

Важнейшим антропогенным потоком в цикле азота является использование азотных удобрений. Современное земледелие изменило общее направление потока азота: не от почвы в атмосферу, а наоборот. Рост численности населения и опережающей его потребности в белковом питании заставил человека ускорить азотный цикл, чтобы производить больше белка (Голубев Г.Н., 1999). Однако, это привело к загрязнению окружающей среды, накоплению соединений азота в атмосфере и гидросфере.

Следует отметить, что также при сжигании нефти и ее продуктов, угля, торфа увеличивается поступление в компоненты окружающей среды соединений азота.

Дата добавления: 2015-08-03