Chuyển hóa và cố định nitơ trong đất

Rate this post

Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất tồn tại trong tự nhiên, và nó là một nguồn cung cấp quan trọng cho cây trồng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về quá trình chuyển hóa và cố định nitơ trong đất, làm thế nào cây trồng có thể sử dụng nguồn cung cấp này và vai trò quan trọng của vi sinh vật trong quá trình này.

I. Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây

Nitơ tồn tại chủ yếu trong không khí và trong đất. Ở dạng phân tử, nitơ chủ yếu tồn tại trong không khí. Ngoài ra, nó cũng có thể tồn tại ở dạng các chất gây ô nhiễm khác như NO và NO2. Trong đất, nitơ tồn tại ở hai dạng: nitơ khoáng và nitơ hữu cơ.

Cây trồng không thể hấp thụ nitơ phân tử trực tiếp, mà nitơ phân tử cần được các vi sinh vật chuyển hóa thành NH3 (amoniac) để cây có thể sử dụng được. Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không khí là độc với cây trồng. Cây chỉ có thể hấp thụ nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH4+ và NO3-. Cây cũng không thể hấp thụ nitơ hữu cơ trực tiếp từ xác sinh vật, mà cần phải thông qua vi sinh vật đất để chuyển hóa thành NH4+ và NO3-.

II. Quá trình chuyển hóa và cố định nitơ trong đất

1. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất

Cây không thể hấp thụ nitơ hữu cơ trong xác sinh vật trực tiếp, mà nitơ phải trải qua quá trình chuyển hóa thành NH4+ và NO3- nhờ hoạt động của vi sinh vật đất. Quá trình chuyển hóa này diễn ra theo hai giai đoạn:

  • Amôn hóa: là quá trình chuyển hóa nitơ hữu cơ trong xác thực vật thành amôni (NH4+) nhờ vi khuẩn amôn hóa.
  • Nitrat hóa: là quá trình chuyển hóa từ dạng nitơ ôxi hóa (NH4+) sang dạng nitơ khử là NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa.

Ngoài ra, trong đất còn xảy ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử (NO3- → N2). Quá trình này được thực hiện bởi các vi sinh vật kị khí, và diễn ra mạnh mẽ khi đất thiếu không khí. Để ngăn chặn mất mát nitơ, cần đảm bảo độ thoáng cho đất.

2. Quá trình cố định nitơ phân tử

Quá trình liên kết N2 với H2 để tạo thành NH3 được gọi là quá trình cố định nitơ. Trong tự nhiên, vi sinh vật cố định nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc bù đắp lượng nitơ đã bị mất của đất. Vi sinh vật cố định nitơ bao gồm hai nhóm: vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam và nhóm cộng sinh với cây trồng, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu.

Vi khuẩn cố định nitơ có khả năng bẻ gãy liên kết ba bền vững trong N2 để nitơ có thể liên kết với hiđrô và tạo thành amoniac (NH3). Trong môi trường nước, amoniac chuyển thành NH4+.

Trang chủ – Cungnuoi.com