Цикл азоту в природі: схема, опис, послідовність, значення та факти

Визначення
Схема циклу азоту в природі. Зображення: Переклад Стефана Парвіаніна, заснований на зображенні Йоганна Дре (Користувач: Nojhan) / Wikimedia Commons

Азот (N, лат. Атрогенія) - Це одна з найпоширеніших елементів на планеті, яка циркулює через нас, тварини, рослини та інші живі організми. У цій статті ми не розглянемо цикл азоту в природі, але також поділяють деякі факти про цей елемент!

Циркуляція кисню в природі

Цикл вуглецю в природі

Цикл води в природі.

Визначення

Цикл азоту - це безперервна послідовність природних процесів, внаслідок чого азот послідовно проходить з атмосфери до грунту до живих організмів і назад до повітря або грунту через такі процеси, як нітрофіксація, нітрифікація, розкладання та денітрифікація.

Тепер давайте розглянемо всі вищевикладені на прикладі нашого життя. Коли ви кусаєте апетитний бутерброд з Туреччиною, салатом та помідорами, ви, напевно, не думаєте, що, хоча атоми азоту з цієї їжі, що використовувалися в коровах обличчя, він все ще має чудовий смак!

На жаль, якщо ви зіпсували свій обід, але ці атоми азоту є справжніми туристами, які відвідують повітря, мікроорганізми, рослини, тварини та грунт через біогеохімічний цикл азоту або цикл азоту на Землі. Давайте дотримуємося деяких атомів азоту через азотний цикл, щоб побачити, де вони надсилаються!

Етапи циклу в природі

Ви оточені азотом! Фактично, 78% повітря, який ви дихаєте, є азотом, але як він потрапляє у ваш бутерброд? Гарне питання! Ось послідовність етапів, що атом азоту робить у своєму шляху через цикл азоту:

1 Почнемо з повітря, яке ви дихаєте. Коли азот знаходиться в повітрі, його називають атмосферним азотом і надходить у вигляді n2 (молекула азоту двох атомів). Рослини можуть робити мало з атмосферним азотом. Але в грунті є мікроорганізми - азот-азот, який може перетворювати азот на рослину, придатну для використання рослин за допомогою процесу, що називається азотфіксацією. Давайте подивимося, як відбувається фіксація азоту:

  • Атмосферний азот проникає в грунт, де азотно-фіксуючі бактерії на коренях деяких рослин перетворюють його в амоній (азот, прикріплений до атомами водню, NH4+). Є деякі вільні живі бактерії (не на коренях рослин), які також є фіксаторами азоту.
  • Блискавка може перетворити атмосферний азот у оксиди азоту, інший тип азоту, пов`язаний з атомами кисню. Це лише невеликий відсоток азотфіксації.

2 бактерії та архауї в грунті обертаються амоній в нітрити (немає2-), а потім до нітратів (ні3-) Шляхом нітрифікації, яка, по суті, полягає в тому, що бактерії перетворюють амоній на нітрати. Нітрати є азотом, прикріпленими до атомів кисню.

3 Тепер, коли атмосферний азот був заміщений нітратами, давайте подивимося, що станеться далі. Асиміляція - це коли рослини використовують азот для різних цілей, таких як будівництво листя або створення ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота). Тварини та інші організми їдять рослини, а азот також потрапляє в їх тіла.

4 Зрештою, рослини, тварини та інші організми вмирають і розкладають, захоплюючий азот назад до грунту. Бактерії та гриби допомагають розщеплювати мертвих організмів, і в результаті амоніфікації, азот знову перетворюється на амоній. Амоній знову перетворюється на нітрити та нітрати за допомогою бактерій (ми знову повертаємося до кроку 2).

5 спеціальних бактерій можуть повернути нітрати до атмосферного азоту через процес, який називається денітрифікацією, коли азот грунту потрапляє в атмосферу. І ви знову на кроці 1!

Оскільки атоми азоту потрапили в бутерброд індички? Азот з повітря був перетворений у азот, який міг би використовувати рослини, такі як салат і помідори на вашому сендвічі. Одного разу Туреччина їла кілька рослин, а азот потрапив у її тіло. Але до того, як це сталося, той самий атом азоту був з`їв корову і повернувся до грунту фекалій, де він використовувався рослинами, які їли Туреччина!

Факти про азот

Цикл азотного циклу відбувається безперервно, коли ви сидите і читаєте цю статтю, і без нього не було б азоту у вашому тілі (і це дуже шкода ... ви не могли жити без нього). Давайте подивимося на деякі дивовижні факти щодо азоту та його циклу в природі:

  1. Азот використовується в добривах, що викликає швидше рости рослини.
  2. Азот - п`ята частина поширеності елемента у всій Всесвіті.
  3. Азот не має запаху та кольорів.
  4. Занадто багато азоту (надмірне використання добрив) може призвести до захворювань у людей і тварин.
  5. Внутрішні бактерії азоту можна знайти на коренях бобових, таких як соя. Старовинні римляни змінили бобові з чотирьох років, що забезпечив найкращий урожай.
  6. Ціанобактерії також є замками азоту.
  7. Ваше тіло потребує азоту для речей, таких як кров, шкіра, м`яза та ДНК.
  8. Рідкий азот фактично атмосферний азот, який стає рідким при температурах від -210 ° С (-346 ° F) до -195 ° C (-320 ° F).
  9. 3% маси вашого тіла є азотом.