Азотный цикл - определение, этапы, важность, эффекты

Органическим объектам требуется множество природных и неорганических веществ, чтобы завершить свой жизненный цикл. Все такие вещества, которые берутся извне, составляют их питание. Основываясь на своих диетических потребностях, формы жизни можно охарактеризовать как гетеротрофы и автотрофы. Все незеленые растения и существа, в том числе и отдельные особи, являются гетеротрофами.
Автотрофные зеленые растения получают питание за счет неорганических веществ, находящихся в почве в виде минералов, которые известны как минеральные компоненты или минеральные добавки, и такое питание называется минеральным питанием.

Азотный цикл

Азот является самым основным компонентом. Помимо углерода, водорода и кислорода, азот является наиболее распространенным компонентом живых форм жизни. Азот содержится в основных смесях, таких как белки, нуклеиновые кислоты, регуляторы развития и многочисленные питательные вещества. Растения соперничают с микроорганизмами за ограниченное количество азота, доступного в почве. Таким образом, азот является ограничивающей добавкой как для нормальной, так и для сельскохозяйственной среды. Азот существует в виде двух молекул азота, соединенных исключительно впечатляющей тройной ковалентной связью ( N ≡ N ). Газообразный N ₂ воздуха превращается в щелочь в результате одержимости азотом. В природе молнии и яркое излучение дают энергию, достаточную для полного превращения азота в оксиды азота (NO, NO ₂ , N ₂ O). Современные возгорания, лесные пожары, поломки автомобилей и электростанции также являются источниками климатических оксидов азота. Стандартный запас азота для растений поддерживается на протяжении всего азотного цикла. Круговорот азота – это обычный круговорот азота среди живых существ. Азотный цикл состоит из четырех циклов, называемых одержимостью азотом, аммонификацией, нитрификацией и денитрификацией .

Фиксация азота

Основной фазой азотного цикла является превращение инертной формы газообразного азота (N2) в щелочь (NH3). Эта реакция катализируется химической нитрогеназой , которая доставляется азотфиксирующими микроорганизмами в почве. в грязи, в то время как Rhizobium формирует мутуалистические отношения с основами овощей. Rhizobium образует выступы внутри корней растений и поставляет растению нюхательные соли в обмен на углеводы. Щелочь (NH3) превращается в аммоний (NH4+) при смешивании с водой, и это может быть использовано растениями в круговороте азота:

• Растение берет азот из почвы, удерживая его через нижележащие основания. Азот поступает в виде частиц азота. В момент, когда азот потребляется растением, он превращается в частицы нитритов. Затем он становится частицами аммония, которые могут быть интегрированы в амино или нуклеиновые кислоты и в хлорофилл.
• В тот момент, когда растение умирает, или существо кусает пыль, или когда растение или существо вытесняет транжиру, тогда доставляется природный азот. Микроорганизмы могут превращать этот природный азот в аммоний. Они делают это посредством взаимодействия, называемого минерализацией.
• Азот попадает в моря из-за перелива из подземных вод или во время ливней. Азот также может попасть в море с осадками (ливнями). Азот в воде проходит через одержимость, с которой в основном работает своего рода микроскопический организм, называемый цианобактериями. После одержимости азот находится в естественно доступной структуре, которую может использовать морской фитопланктон.

Аммонификация

Щелочь также может быть доставлена из природных источников азота (например, аминокислот) при отделении разлагателями. По мере того как растение или существо гниет, сапротрофы будут разлагать природные материалы, чтобы доставить нюхательные соли (и частицы аммония). Это взаимодействие известно как аммонификация и поступление частиц аммония в грязь, которые могут потребляться растениями.

Нитрификация

Нитрификация – это превращение частиц аммония в нитриты и нитраты нитрифицирующими микроорганизмами в грязи. Nitrosomonas превращают частицы аммония в нитриты, тогда как Nitrobacter могут превращать нитриты в нитраты. Эти реакции требуют кислорода, и, следовательно, почва должна очень хорошо циркулировать воздухом, чтобы гарантировать богатый запас нитритов и нитратов. Нитриты и нитраты легче усваиваются растениями и, таким образом, могут быть превосходным источником азота для растений.

2NH₂ + 3O₂ ⇢ 2NO₂¯ + 2H⁺ + 2H₂O

2NO₂¯ + O₂ ⇢ 3NO₃ ¯

Денитрификация

Денитрификация — это процесс снижения содержания соединений, при котором нитраты (NO3-) превращаются в газообразный азот (N2). Это завершается денитрифицирующими микроорганизмами без доступа кислорода (например, в бескислородных условиях). Нитраты могут использоваться, а не кислород, в качестве акцептора электронов во время клеточного дыхания, создавая газообразный азот. Это произойдет только в неблагоприятных условиях с кислородом, таких как заболоченные почвы, и уменьшит доступность нитратов для растений.

Важность азотного цикла

• Газообразный азот (N2) в изобилии присутствует в нашей окружающей среде. Азот необходим для структур, которые структурируют биохимические вещества, которые являются ключевыми для всех живых клеток.
• Фиксация азота является наиболее распространенным способом преобразования газообразного азота в климате в нюхательные соли (NH3) и другие активаторы азота, которые клетки могут интегрировать в биохимические вещества.
• Немногие клетки могут достичь этого, и это прокариоты, называемые диазотрофами.
• Целая окружающая среда стала зависеть от диазотрофов, чтобы фиксировать газообразный азот в полезные структуры, такие как нюхательные соли (NH3) и нитраты (NOx).
• Растения могут удерживать щелочь (NH3) для производства азотсодержащих биохимических веществ, которые должны потребляться живыми существами.
• Некоторые растения содержат азотфиксирующие микроорганизмы в своих корнях, извлекая выгоду из пахнущих солей, образующихся непосредственно в их тканях.
• Азотсодержащие биохимические вещества, вырабатываемые живыми клетками, возвращаются в климат в виде щелочи в результате метаболических отходов и порчи, и эти пахнущие соли повторно поглощаются растениями в азотном цикле.
• В сельском хозяйстве мы можем добавлять эти смеси в качестве навоза в землю, чтобы повысить эффективность растений.
• Тем не менее, компост и отходы животноводства с ранчо могут переливаться во время ливня, вызывая неестественное развитие водорослей в окружающих ручьях, в конечном итоге истощая кислород (O2), необходимый для процветания океанической среды.
• Молния — это реальное взаимодействие, при котором из газообразного азота образуются нюхательные соли, и несколько микроскопических организмов действительно разделяют соединения азота, возвращая газообразный азот в климат, совершая полный круг.

Круговорот азота в морской экосистеме

Необходимые добавки для морского создания аналогичны тем, которые вы бы использовали для обработки своего питомника: NPK или азот, фосфор и калий. В морских рамках Азот практически всегда доступен в аналогичном потоке; Учитывая все обстоятельства, каждый раз, когда что-то пинает ведро, оно помещает некоторое количество азота в каркас, кроме того, каждый раз, когда существо уничтожает расточительство, оно помещает некоторое количество азота в каркас (по большей части в виде мочевины или аммиака). Единственная разница между обоими циклами заключается в бактериях, которые осуществляют фиксацию азота.

Концептуальные вопросы

Вопрос 1: Какие добавки и минералы влияют на растения?

Отвечать:

There are for the most part 17 components that structure the premise of each and every supplement in plants. These components are exceptionally fundamental for a plant as their lack can prompt different illnesses and even the demise of a plant.

• These supplements are for the most part ordered on the premise of their prerequisite by a plant as:
• Macronutrients and Micronutrients.
• Macronutrients: hydrogen (H) oxygen(O) carbon(C) magnesium (Mg) nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), sulfur. 
• Micronutrients (or minor elements): manganese (Mn), zinc (Zn),  iron (Fe), boron (B), molybdenum (Mo), nickel (Ni) chlorine (Cl), copper (Cu),

Вопрос 2: Как растения доставляют добавки к своим корням?

Отвечать:

Supplements from over-the-ground parts are conveyed to the roots by the phloem in its vascular pack. Different supplements are gotten straight from the roots.

Вопрос 3: Каковы недостатки азотного цикла?

Отвечать:

Outrageous cold nitrogen has one of in the event that not the most minimal edges of boiling over of all gasses.

Вопрос 4: Что могло бы произойти, если бы не было круговорота азота?

Отвечать:

There would probably be no living things. Nitrogen is expected to make amino acids which thusly construct proteins in all plants and creatures. Without a nitrogen cycle that changes over air nitrogen into different mixtures, living animals wouldn’t have the option to develop. Perhaps just a few crude microorganisms might in any case be alive without the nitrogen cycle, yet any vegetation wouldn’t be imaginable.

Вопрос 5: Как связаны круговорот азота и круговорот углерода?

Отвечать:

Both are biogeochemical cycles that release their respective element into the atmosphere. The carbon and nitrogen cycles work together and can often be referred to as the CNO cycle. Both start as a gas and end as gas.

Вопрос 6: Являются ли люди частью азотного цикла?

Отвечать:

Indeed, all people are essential for the nitrogen cycle since they are or alternately were creatures. They have proteins, nucleic acids, and so forth. Both require nitrogen, and people get such nitrogen from their food and oust it as waste or it is eliminated in the afterlife.