1. Chu trình chuyển hoá nitơ trong tự nhiên
Nitơ có rất nhiều trong tự nhiên, là thành phần cấu tạo nên cơ thể sinh vật. Nitơ là nguyên tố cấu tạo chủ yếu của protit. Mặc dù nitơ có rất nhiều trong tự nhiên nhưng động thực vật không thể hấp thụ trực tiếp được. Chúng chỉ sử dụng những hợp chất hữu cơ chứa đạm khi những chất này trở thành những hợp chất vô cơ như muối amonium, nitrat. Quá trình này được xúc tiến bởi một số vi khuẩn và xạ khuẩn.
Nitơ trong tự nhiên tồn tại ở 3 dạng: - Nitơ tự do
- Nitơ hữu cơ
- Nitơ vô cơ (NH3-, NH4+)
Cả 3 dạng nitơ trên trong tự nhiên chúng không ngừng chuyển hoá lẫn cho nhau. Sự tuần hoàn của Nitơ trong tự nhiên chủ yếu là sự tuần hoàn biến chuyển của vật chất sinh vật. Trong quá trình chuyển hoá đó vi sinh vật có tác dụng làm cho Nitơ ở dạng thực vật không hấp thụ được tạo thành dạng thực vật có thể hấp thụ được dễ dàng.
Tác dụng tuần hoàn của vi sinh vật đối với chu trình chuyển hoá Nitơ trong tự nhiên có thể tóm tắt trong bốn điểm sau:
- Hợp chất Nitơ trong cơ thể sinh vật chủ yếu là protit, sau khi sinh vật chết, protit được vi sinh vật phân giải thành NH3. Quá trình này là quá trình amonium hoá.
VSV phân giải P NH3
Thực vật không thể trực tiếp hấp thụ protit nhưng có thể hấp thụ amoniac sinh ra do tác dụng amon hoá và những muối amon hoà tan, NH3 và muối hoà tan lại được vi sinh vật oxy hoá thành nitrat gọi là quá trình nitrat hoá.
VSV oxy hoá
NH3, NH4+ NO3
Nếu điều kiện thoáng khí không tốt, do tác dụng của vi khuẩn phản nitrat hoá, các muối nitrat trở về dạng nitrơ, amoniac hoặc nitơ phân tử làm tổn thất lớn về lượng nitrat trong đất, gọi là quá trình phản nitrat hoá.
VSV phản Nitrat
NO3 NO2, NH3, N2
Trong không khí nitơ phân tử có thể được vi sinh vật hấp thụ biến chuyển thành protit của chúng gọi là quá trình cố định nitơ phân tử
N2 P
a. Quá trình amon hoá
Amon hoá hợp chất nitơ không phải là protit