1.Азот — неотъемлемый компонент чрезвычайно важных органических соединений: АТФ, нуклеиновых кислот, белков и пр.
2.В основном азот запасается в виде молекулярного азота в земной атмосфере. Растениям он в таком виде недоступен, поскольку они могут использовать его лишь в виде соединений: нитрат-иона, нитрит-иона и иона аммония.
3.Когда бушуют грозы, в атмосфере создается определенное количество соединений азота (идет процесс химической фиксации азота). Они вместе с дождями проникают в почвы и воды. Еще один источник азотистых соединений— вулканическая деятельность.
4.Некоторые прокариоты, бактерии и цианобактерии, способны непосредственно фиксировать атмосферный молекулярный азот.
5.Самые старательные фиксаторы азота — клубеньковые бактерии (Rhizobium), живущие в клетках корней растений семейства бобовых, а также на корнях деревьев (облепихи, ольхи). Они синтезируют аммиак из молекулярного азота и «кормят» им растения. Однако сначала внутри клубеньков легкорастворимый в воде аммиак образует ион NH4+, усваиваемый растениями. Взамен клубеньковые бактерии потребляют из корней органические вещества, то есть являются гетеротрофами. После того как растения отомрут, а клубеньки разложатся, почва вокруг обогатится минеральными и органическими формами азота. В сельском хозяйстве практикуется сидерация — запахивание в почву зеленых растений, содержащих в корнях азот. Для насыщения почвы азотом также важен севооборот — чередование на полях определенных культур.
6.Азотфиксирующие аэробные бактерии (Azotobacter) также могут фиксировать азот и выделять в почву ионы аммония.
7.Еще одни известные азотфиксаторы — анаэробные почвенные бактерии (Clostridium).
8.Не последняя роль в насыщении соединениями азота воды отведена цианобактериям. Когда вы видите, что гладь реки или пруда из синей превратилась в зеленую — это время «цветения», то есть массового роста цианобактерий.
9.Органические вещества погибших животных и растений, содержащие азот, а также мочевая кислота и мочевина, которые выделяют животные и грибы, расщепляются до аммиакагнилостными (аммонифицирующими) бактериями.Этотпроцесс сопровождается выделением углекислого газа и сероводорода.
10. Подавляющее количество образованного аммиака подвергается окислению нитрифицирующими бактериями, в результате возникают нитриты и нитраты, вновь поглощаемые растениями. Нитрифицирующие бактерии нитросомонас окисляют аммиак на первом этапе, а нитробактер окисляют азотистую кислоту до азотной на втором.
11. Аммиак частично поступает в атмосферу, где в компании с углекислым газом и другими принимает участие в создании парникового эффекта.
12. Формы азотистых соединений, содержащиеся в воде и почве (нитриты и нитраты), могут быть восстановлены до молекулярного азота и оксидов (окиси и закиси азота) некоторыми видами денитрифицирующих бактерий. Результатом процесса денитрификации становится исчезновение азота из воды и почвы, обеднение их, но увеличение содержания молекулярного азота в атмосфере. Роль бактерий здесь позитивна, они препятствуют излишнему накоплению солей нитритов и нитратов в почве, что может приводить к гибели растений.
13. Между нитрификацией и денитрификацией бесконечно долгое время соблюдался баланс. Он был нарушен человеком, который принялся активно вносить в почву азотные минеральные удобрения для увеличения урожайности. Сегодня почва, грунтовые воды и сами растения перенасыщены удобрениями, в них накапливаются азотистые соединения.
