vznik kyseliny dusičné v půdě z amoniaku činností speciálních bakterií. K nitrogenaci dochází v půdě při rozkladu organické hmoty za vzniku amoniaku a při aplikaci amoniakálních hnojiv. N. vyžaduje přístup k půdě vzduchu, určitou, ale ne nadměrnou vlhkost, relativně zvýšenou teplotu a přítomnost uhličitanu vápenatého v půdě. Speciální hodně dusičnanů se hromadí, když je půda ladem (několik desítek kg dusík na ha), stejně jako při vápnění. Dusík v přítomnosti organické hmoty nebo amoniakálních solí v půdě zajišťuje dusíkatou výživu rostliny, a proto je vytváření podmínek příznivých pro dusík jedním z úkolů kultivace půdy.
Zemědělský slovník-příručka. – Moskva – Leningrad: Státní nakladatelství JZD a státní farmářské literatury “Selkhozgiz”. Šéfredaktor: A. I. Gaister. 1934.
Podívejte se, co je „NITRIFICATION“ v jiných slovnících:
- Nitrifikace — Nitrifikace je mikrobiologický proces oxidace amoniaku na kyselinu dusitou nebo samotného dále na kyselinu dusičnou, který je spojen buď s produkcí energie (chemosyntéza, autotrofní nitrifikace) nebo s ochranou před reaktivními formami kyslíku, . . Wikipedia
- Nitrifikace — (z lat. dusík dusík a fifikace), přeměna (oxidace) sloučenin obsahujících dusík (amonné soli) nitrifikací aerobních bakterií do formy, kterou asimilují vyšší rostliny (dusitany a dusičnany). Nitrifikace probíhá ve 2 fázích: dne. . Ekologický slovník
- NITRIFIKACE – (z řeckého nitron, původně přírodní soda, pak ledek a latinsky facio do), proces prováděný především tzv. nitrifikačními půdními bakteriemi, v důsledku čehož se v . . Moderní encyklopedie uvolňují amonné soli
- nitrifikace – biol proces oxidace amoniaku vznikajícího při degradaci organických látek na dusičnany. Vyskytuje se za aerobních podmínek ve vodě a půdě. Autotrofní N. provádějí postupně dvě skupiny nitrifikačních bakterií — nitrifikátory 1. . Slovník mikrobiologie
- nitrifikace – a dobře. nitrifikace f. Přeměna amoniaku na kyselinu dusitou. Nitrifikace funguje. Příroda 1927 1 9. Nitrifikace půdy. BAS 1. Lex. Brokg.: nitrifikace/tion . Historický slovník galicismů ruského jazyka
- Nitrifikace – (z řeckého nitron, původně – přírodní soda, pak – ledek a latinsky facio – dělám), proces prováděný především tzv. nitrifikačními půdními bakteriemi, v důsledku čehož vznikají amonné soli, . . Ilustrovaný encyklopedický slovník
- NITRIFIKACE – (z nitr. a. fifikace) přeměna t. zv. nitrifikační bakterie amonné soli půdy a vodních ploch na dusičnany absorbované rostlinami. Hraje primární roli v koloběhu dusíku v biosféře. Označuje dokončení procesu. . Velký encyklopedický slovník
- NITRIFIKACE – (z novolat. dusíkatý dusík a lat. facio do), proces biol. přeměna redukovaných sloučenin dusíku na oxidované anorganické. Vyskytuje se v půdě a vodě. T.n. autotrofní N. se provádí ve 2 fázích, vysoce specializovaných. bakterie. . Biologický encyklopedický slovník
- nitrifikace — podstatné jméno, počet synonym: 1 • nitridování (3) ASIS Slovník synonym. V.N. Trishin. 2013 . Slovník synonym
- NITRIFIKACE – bakteriální proces tvorby dusičnanů (solí kyseliny dusičné) z amoniaku. Provádí se ve 2 fázích: 1) oxidace amoniaku na dusitany (soli kyseliny dusité); 2) oxidace dusitanů na dusičnany NH3 HNO2 HNO3. Každá z těchto fází je zodpovědná. . Geologická encyklopedie
- NITRIFIKACE — NITRIFIKACE, biochemický. proces oxidace amoniaku na dusík, jehož původci jsou nitrifikační bakterie. Čisté kultury těchto bakterií byly poprvé získány v roce 1889 Vinogradským a jeho další výzkum položil základ. . Velké lékařské encyklopedii
První návrh o účasti mikroorganismů v tomto procesu učinil Pasteur. Mikroorganismy odpovědné za proces tvorby dusičnanů se však dlouho nikomu nedařilo izolovat. S.N. K jejich izolaci použil Winogradsky elektivní médium, kterým byl roztok čistých minerálních solí, včetně síranu amonného, kterým impregnoval silikagelové desky. Absence organických sloučenin v takovém prostředí vylučovala možnost rozvoje banálních heterotrofů.
V roce 1891 se mu podařilo izolovat mikroorganismy zvané nitrifikátory. Byly zastoupeny dvěma skupinami, z nichž každá prováděla jeden ze dvou stupňů oxidace dusíku: nejprve vznikly dusitany a poté dusičnany.
Dusitanové dusitanové bakterie
První skupinu dusitanových (dusitanových) bakterií představují rody Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio, druhou – nitrátové bakterie – Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus. Názvy rodů naznačují, že bakterie obou skupin jsou morfologicky různorodé – jde o koky, tyčinky a spirálovitě zakřivené buňky. Všechny z nich jsou gramnegativní bakterie, většina z nich velmi malé, často pohyblivé, s polárními nebo peritrichózními bičíky. Mnoho z nich vyvinulo systémy intracytoplazmatických membrán. Metabolicky jsou tyto nitrifikační bakterie chemolitoautotrofy, využívající energii oxidace čpavku nebo kyseliny dusité k syntéze organických látek z CO02, tzn. provádění chemosyntézy.
Podle moderních koncepcí je proces oxidace amoniaku a dusitanů lokalizován na cytoplazmatické membráně. Oxidace amoniaku na dusičnany probíhá v krocích se ztrátou elektronů. Nejprve se vytvoří hydroxylamin, který se následně oxiduje na dusitany. Meziproduktem může být nitroxid
Druhá fáze nitrifikace je doprovázena ztrátou dvou elektronů. Voda slouží jako donor kyslíku při oxidaci dusitanů na dusičnany:
N02 + H20 – N03 + 2H+ + 2e.
Elektrony uvolněné v první a druhé fázi nitrifikace vstupují do dýchacího řetězce do cytochromů. Všechny nitrifikační bakterie jsou povinné aeroby. Optimální podmínky pro jejich růst leží v rozmezí teplot 25-30 °C a pH 7,5-8,0. V kyselých půdách nedochází k autotrofní nitrifikace, tento proces je nahrazen oxidací čpavku nebo jiných redukovaných látek obsahujících dusík na dusitany a dusičnany heterotrofními mikroorganismy – houbami a bakteriemi. Tento jev se nazývá heterotrofní nitrifikace, protože tvorba dusičnanů je doprovázena paralelní oxidací organických látek.
Bakterie rodů Arthrobacter, Pseudomonas a dalších, rozšířené v půdách, oxidují oximy a hydroxamáty, kde je hydroxylamin vázán na organické molekuly. Oxidace může být způsobena růstem nebo tvorbou metabolitů ve stacionární fázi. Případně k oxidaci dochází za účasti aktivního kyslíku vzniklého při rozkladu peroxidu vodíku peroxidázou. Heterotrofní nitrifikace tedy neslouží jako zdroj energie pro mikroorganismy.
V přírodě heterotrofní nitrifikace se provádí všude tam, kde vzniká amoniak v podmínkách nadbytku organických látek, například v kompostech, v akumulacích guana (vznik ledku chilského je zřejmě také způsoben tímto procesem), v provzdušňovacích nádržích, v eutrofických nádržích . Rozsah heterotrofní nitrifikace zjevně převyšuje autotrofní nitrifikaci. Množství heterotrofní nitrifikace se stanoví přidáním inhibitorů nitrifikace do půdy, které potlačí pouze autotrofní nitrifikaci a umožní stanovení množství heterotrofní nitrifikace, jejímž hlavním činitelem jsou houby.
Poté, co akademik D.N. Pryanishnikov dokázal, že rostliny využívají sloučeniny amonia, a význam dusičnanů pro výživu rostlin byl přehodnocen. Dříve byly dusičnany považovány za nejlepší formu dusíkatého hnojiva pro rostliny. Otázka výživy dusíkem se stala obzvláště akutní, když se začaly používat ultravysoké dávky dusičnanových hnojiv. Ukázalo se, že rostliny nevyužijí více než 30–50 % aplikovaného dusíku a dusičnanů a zbytek, v přeměněné formě, je fixován v organické a minerální hmotě půdy, imobilizován v buňkách mikroorganismů, prochází redukce na plynné produkty – oxid dusný a N2 a je vyplavován do půdy.vody, odkud jsou unášeny do řek, moří a oceánů (82). Objem vstupů dusíku z dusičnanů do vod činí miliony tun ročně. Bylo potřeba potlačit proces nitrifikace. Byla navržena řada průmyslových přípravků inhibitorů nitrifikace (nitropyrin, ATS, N-serv aj.) syntetizovaných na pyridinové bázi. Použití například nitropyrinu zvyšuje použití dusíkatých hnojiv na 50-70 %. Tyto léky potlačují první fázi autotrofní nitrifikace, ale neovlivňují heterotrofní nitrifikaci.
Stejně jako v případě amoniaku je osud produktů vznikajících při nitrifikaci nejednoznačný. Dusičnany procházejí následujícími přeměnami: 1) jsou využívány vyššími rostlinami v asimilačních procesech, 2) jsou vyplavovány do vodních útvarů a způsobují jejich eutrofizaci, 3) jsou využívány (imobilizovány) mikroorganismy v procesu asimilace redukce dusičnanů, 4) jsou redukovány na molekulární dusík jako výsledek disimilační redukce dusičnanů nebo denitrifikace.
Imobilizace dusíku
Dusík z amonných a dusičnanových sloučenin absorbovaných mikrobiálními buňkami je obsažen v organických polymerech a je dočasně odstraněn z cyklu, protože se stává nedostupným pro rostliny. Proces imobilizace ovlivňuje použití hnojiv: koeficient využití dusíkatých hnojiv rostlinami klesá v podmínkách mikrobiální konkurence o substrát. Podíl imobilizovaného dusíku závisí na použitém hnojivu a půdních podmínkách. V případě současné aplikace minerálních hnojiv a slámy do podzolových půd množství nepřesahuje 20 %. V závlahovém zemědělství je imobilizace dusíku prostředkem ke snížení ztrát dusíkatých hnojiv z vyplavování. Jednou z metod zvýšení podílu biologicky fixovaného dusíku je aplikace hnojiv s obsahem molybdenu. Vzhledem k tomu, že molybden je součástí aktivního centra enzymů metabolismu dusíku – dusíkaté a nitrátreduktázy, zvyšuje se hladina organického dusíku v půdě v důsledku zvýšené fixace dusíku a asimilace dusičnanů mikroorganismy.
Procesy mikrobiologické fixace dusíku je třeba vzít v úvahu při volbě metod zpracování půdy, opatření k ochraně proti erozi a při aplikaci hnojiv. Například zaorávání slámy pod obilím před setím fixuje dusík a způsobuje vyhladovění rostlin dusíkem; přidávání slámy na podzim zabraňuje vyplavování dusíku; sláma aplikovaná pod luštěniny působí vždy pozitivně.
Imobilizovaný dusík – nejlabilnější část půdního organického dusíku. Tento dusík je nejdříve mineralizován v půdě a je nejbližší zásobou ve výživě rostlin. Část imobilizovaného dusíku hnojiv je obsažena ve frakcích půdního humusu, které jsou odolné proti rozkladu. Mikrobiální buňky jsou požírány prvoky a dusík je recyklován. Tok dusíku prochází mikrobiálními buňkami v půdě, 2-3krát vyšší než roční odstranění dusíku z plodiny; Do rostlin se dostává 10-30 % dusíku z mikrobiální biomasy. V půdách mimočernozemské zóny Ruska jsou maximální možné hodnoty průtoku dusíku mikrobiální biomasou stanoveny na 250 kg/ha za sezónu.
