Co to jest cykl azotowy?
Cykl azotowy to proces, w którym azot z atmosfery przekształca się w formę, która może być stosowana przez rośliny i zwierzęta. Dzieje się tak poprzez działanie bakterii i od XX wieku działalność człowieka. Kiedy azot przekształca się w użyteczną formę, mówi się, że jest utrwalony, a rośliny i glony wprowadzają azot do aminokwasów, białek i kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Zwierzęta pozyskują z roślin związki zawierające azot, dzięki czemu cykl azotowy jest niezbędny dla całego życia na ziemi. Kiedy żywe stworzenia umierają, inne rodzaje bakterii uwalniają azot z tych substancji z powrotem do atmosfery, kończąc cykl.
W postaci N 2 azot stanowi około 80 procent ziemskiej atmosfery. Ta forma azotu nie może być stosowana przez rośliny lub zwierzęta, które na niej polegają. Bakterie są wymagane do przekształcenia N 2 w amoniak (NH 3 ) i jony amonowe (NH 4 +). W procesie zwanym nitryfikacją bakterie glebowe przekształcają amoniak w jon azotanowy (NH 3 ). Ta część cyklu azotowego, zwana wiązaniem azotu, pozwala roślinom wytwarzać aminokwasy i inne związki zawierające azot, od których zależy całe życie zwierząt. Bardzo niewielka ilość stałego azotu jest wytwarzana rocznie przez uderzenia pioruna i niektóre nieżywe procesy chemiczne.
Aby zakończyć cykl azotowy, materia organiczna martwych roślin i zwierząt rozkładana jest przez inną klasę bakterii. Ten proces, który uwalnia stały azot, nazywa się denitryfikacją. Azot ponownie wchodzi do atmosfery w oryginalnej postaci N 2 lub jako amoniak.
Z powodu ważnego odkrycia naukowego ludzie nie muszą już polegać na dostępnym azocie wytwarzanym przez bakterie. Zaowocowało to syntetycznymi nawozami na bazie azotu, na których rolnictwo polega w dużej mierze, aby wyżywić znaczną liczbę ludzi na świecie. W ten sposób ludzie stali się ważną częścią cyklu azotowego. Szacuje się, że aż 50 procent stałego azotu obecnego w środowisku istnieje z powodu działalności człowieka.
Niektóre rośliny i zwierzęta mają szczególny związek z bakteriami wiążącymi azot. Korzenie niektórych roślin, zwłaszcza roślin strączkowych, mają guzki na korzeniach, w których bakterie wytwarzają azot, który może być wykorzystywany bezpośrednio przez roślinę. W zamian bakterie pobierają z roślin substancje organiczne, które wykorzystują jako pokarm. Niektóre zwierzęta, takie jak krowy i bawoły, żywią się także bakteriami wiążącymi azot w przewodzie pokarmowym, które wytwarzają znaczną ilość związków zawierających azot, których potrzebują zwierzęta.