نقش میکروارگانیسم ها در سیکل نیتروژن

 ? نیتروژن در خاک زیر پای ما، در آبی که می نوشیم و در هوایی که تنفس می کنیم وجود دارد. نیتروژن رایج ترین عنصر در جو زمین است. حدود 78 درصد از هوایی که تنفس می کنیم را تشکیل می دهد. با این حال، بیشتر موجودات زنده نمی توانند مستقیماً از آن استفاده کنند و ابتدا باید آن را به شکلی که می توانند استفاده کنند تغییر دهند.

 

نقش میکروارگانیسم ها در کل این فرآیند نشان می دهد که تنوع و فعالیت میکروبی چقدر برای سالم نگه داشتن و کارکرد یک اکوسیستم مهم است. بدون این موجودات میکروسکوپی (میکروب ها)، چرخه نیتروژن در اکوسیستم نمی تواند تکمیل شود و زندگی همانطور که می دانیم غیرممکن خواهد بود زیرا نیتروژن جزء ضروری DNA و پروتئین ها است.

 

‏? ???????? ????????

نیتروژن اتمسفر (N2) توسط باکتری های تثبیت کننده نیتروژن به آمونیاک (NH3) تبدیل می شود. این باکتری ها در خاک، روی ریشه حبوبات و در محیط های آبی یافت می شوند. این یک فرآیند حیاتی برای رشد گیاهان است، زیرا آمونیاک جزء ضروری اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها است. بدون تثبیت نیتروژن، بسیاری از اکوسیستم ها از کمبود نیتروژن رنج می برند. به دلیل افزایش استفاده از کودهای شیمیایی، تعداد میکروارگانیسم های طبیعی خاک کاهش یافته است. بنابراین، یافتن روش‌های جایگزین برای کوددهی که به میکروبیوم خاک آسیبی نرساند، مهم است.

 

‏? ?????????????

نیتریفیکاسیون بخش مهمی از چرخه نیتروژن است و به طور طبیعی هم در خاک و هم در آب اتفاق می افتد. در این فرآیند، آمونیاک با نیتریف کردن باکتری ها به نیتریت (NO2-) و سپس به نیترات (NO3-) اکسید می شود. باکتری های نیتریفیک کننده با تبدیل آمونیاک به نیتریت و سپس به نیترات که می تواند توسط گیاهان به عنوان منبع نیتروژن جذب شود، نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کنند.

‏?  ????????????

جذب بخش مهمی از چرخه نیتروژن است زیرا اجازه می دهد نیتروژن توسط موجودات زنده جذب شود و از زنجیره غذایی عبور کند. برای رشد و نمو گیاهان و همچنین تولید پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک در گیاهان و حیوانات بسیار مهم است.

 

‏? ??????????????

هنگامی که گیاهان و حیوانات می میرند، باکتری های آمونیزه کننده مواد آلی غنی از نیتروژن خود را تجزیه کرده و به آمونیاک تبدیل می کنند. سپس آمونیاک به یون های آمونیوم تبدیل می شود که گیاهان می توانند از آن برای ساخت اسیدهای آمینه و سایر ترکیبات حاوی نیتروژن استفاده کنند. این فرآیند نقش حیاتی در چرخه نیتروژن دارد.

 

‏?  ???????????????

نیترات زدایی فرآیندی است که طی آن باکتری ها نیترات ها را دوباره به گاز نیتروژن تبدیل می کنند. این چرخه نیتروژن را کامل می کند و گاز را دوباره به هوا می فرستد. این فرآیند برای بارور نگه داشتن خاک و جلوگیری از دریافت نیتروژن بیش از حد اکوسیستم ها مهم است. همچنین به کاهش میزان گازهای گلخانه ای در جو کمک می کند.

 

درک و مراقبت از چرخه نیتروژن با این میکروارگانیسم ها برای پایداری کشاورزی مهم است.