Vad är kvävefixering?

Kvävefixering, även känd som kvävefixering, är en process genom vilken atmosfäriskt kväve omvandlas till föreningar som är användbara av växter. Det är en viktig del av kvävcykeln, som bidrar till växter av växter över hela världen och därför till framgångar för organismer som djur och människor. Förutom att det förekommer i naturen kan kvävefixering också utföras kemiskt för industriella ändamål.

Atmosfäriskt kväve kan inte användas av växter, även om de behöver kväve för att frodas. Bakterier kan dock skörda kväve och omvandla det till användbara föreningar genom att producera ammoniakföreningar som omvandlas till nitrater av andra mikroorganismer i ett förfarande som kallas ammonifiering och nitrifikation. Dessa organismer kan hittas i jord och vatten och bidrar kontinuerligt till kvävcykeln över hela världen.

När växter intar nitrater använder de dem för energi och växer så att de kan mogna och producera frön för att växa till nya växter. Andra organismer kan äta växterna och därigenom dra nytta av den kvävefixering som uppnås av bakterier, och när växter dör, sönder de i jorden, frigör föreningar som innehåller kväve och kan användas av andra växter. När växter väl har kommit igång kan de med andra ord skapa ett system som kommer att försvaras när äldre växter dör för att ge plats för yngre och dela gödselmedel när de går sönder.

Vissa växter deltar i så kallade symbiotiska kvävefixering. Detta inträffar när en växt har ett symbiotiskt förhållande till en bakterie som lever på eller i växten. Någon typ av baljväxter, som bönor och ärter, är kända för sin symbiotiska kvävefixering, och dessa växter benämns ofta som "kvävefixerare" med hänvisning till det. De kan planteras på mark som återhämtar sig från överutnyttjande för att hjälpa jorden att återuppbygga sin leverans av nitrater och andra användbara föreningar. Trädgårdsmästare kan också använda föreningar som är utformade för att stimulera kvävefästning på dålig jord för att hjälpa växter att etablera sig.

Industriellt genomförs kvävefixering vanligtvis vid höga temperaturer och tryck för att göra föreningar som används i gödselmedel, sprängämnen och andra produkter. Förmågan att tillverka kväveprodukter industriellt är avgörande för framgången för många mänskliga ansträngningar, från jordbruk till gruvdrift. Kvävefixering sker också som ett resultat av naturliga processer som blixtar och förbränning, även om den stora majoriteten av kvävefixering i naturen är resultatet av mikroorganismer som cyanobakterier, som lever i, med eller i närheten av en mängd olika växter och organismer som svampar .