|
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Раздел 1
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 65
В аэробных зонах экосистем освободившийся аммонийный азот окисляется последовательно нитрозобактериями и нитратными бактериями до NO2"" и NO3"". Образующиеся нитраты являются источником азотного питания растений. Вследствие хорошей растворимости существенная часть нитратов из почвы попадает в моря и океаны. За год реки выносят в океан около 10 млн. τ азота в виде нитратов и примерно в два раза больше в виде органических веществ. Этим объясняется необходимость внесения для растений азота в виде минеральных удобрений для пополнения азота.
В анаэробных зонах экосистем нитратный азот восстанавливается денитрифицирующими бактериями до N2 или N2O, использующими нитраты в качестве конечного акцептора электронов (водорода). Наиболее активно денитрификация протекает в переувлажненной почве или воде, в которой из-за избытка органических веществ исчерпывается кислород. В итоге молекулярный азот после биохимических превращений вновь возвращается в атмосферу.
Рассмотренный цикл - фиксация молекулярного азота - аммонификация мертвого органического вещества - нитрификация - денитрификация имеет важное значение для глобального массообмена азота, так как этот цикл обеспечивает основной поток азота из атмосферы. Частично азот мигрирует с атмосферными осадками, поверхностными водами.
Этап круговорота азота, обусловленный микробной его фиксацией,и дальнейшей трансформацией, тесно связан с другим этапом круговорота этого элемента. Массы нитратного и аммонийного азота захватываются из педосферы в биологический круговорот, происходящий в результате деятельности фотосинтезирующих растений и микроорганизмов, разрушающих растительные остатки. Большая часть этой массы включается в микробиологические процессы, в результате чего органическое вещество разрушается, азот переходит в аммоний и нитраты, доступные для растений, и вновь захватывается растениями. Часть азота, связанного в растениях, поступает животным, которые возвращают его в почву, а часть выводится из биологического круговорота и аккумулируется в мертвом органическом веществе. Этот своеобразный запас азота в лесных подстилках, торфе и в почвенном гумусе, постоянно поддерживаемый в педосфере, свидетельствует о заторможенности биологического круговорота на суше.