دورة النيتروجين في الطبيعة

دورة

النيتروجين

هي دوران النيتروجين بين الجو والتربة والماء ونباتات الأرض وحيواناتها . وتحتاج كل

الكائنات الحية

إلي النيتروجين ، ولكن أغلب الأحياء لاتستطيع استعمال النيتروجين الغازي N2 والذي يشكل 78% من الهواء ، إذ يجب أن تحصل على نيتروجين متحد مع عناصر أخرى لتكوّن مركبات .

مراحل دورة النيتروجين

دورة النيتروجين هي عبارة عن دورة بين الجو والتربة والماء وحيوانات الأرض ونباتاتها ، وتتم بالمراحل الآتية : يتم تثبيت النيتروجين الموجود في الهواء والتربة . تمتص النباتات النيتروجين بواسطة جذورها . تتغذى الحيوانات على النباتات . تموت الكائنات الحية (من حيوانات ونباتات) وتتحلل بواسطة البكتيريا وأنواع معينة من

الفطريات

، وتنتج النشادر الذي يتفكك مرة أخرى بواسطة البكتيريا الهوائية ، ويطلق غاز النيتروجين إلى الجو مرة أخرى .

مرحلة التثبيت في دورة النيتروجين

في هذه المرحلة يجب أن يتحول غاز النيتروجين غير الصالح لاستخدام معظم الكائنات إلى مادة عضوية قابلة للاستخدام ، فيبدأ الغاز بالتكاثف فوق المسطحات المائية غالباً ، ثم تقوم كل ذرتي نيتروجين بالاتحاد مع ذرة هيدروجين ، وتشكلان معاً ما يعرف بالأمونيا (+NH4) التي يمكن للطحالب والبكتيريا المجهرية أن تستخدمها ، ومن المعروف أنّ بعض أنواع البكتيريا التي تثبت النيتروجين تعيش بحرية في الماء أو التربة ، أما البعض الآخر فيعيش داخل النباتات، وتحول الكائنات الحية الدقيقة النيتروجين الجوي إلى أمونيا ، وتمتص

النباتات

الأمونيا وتتغذى عليها لتكويت الجزيئات العضوية ، ثمّ تُنقل الجزيئات التي تحتوي على النيتروجين إلى الحيوانات التي تأكل النباتات ، ويمكن أن يندمج النيتروجين في جسم الحيوان أو يمكن أن يُفرز على شكل مخلفات كأن يُفرز على شكل يوريا مع البول .

أنواع التثبيت في دورة النيتروجين

التثبيت البايولوجي للنتروجين

المنشورات ذات الصلة

هناك أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة تكون قادرة على اختزال النتروجين الجوي إلى امونيا في الظروف الحرارة والضغط للتربة ، وهذه الكائنات الحية الدقيقة تلعب دورا مهما في دورة النتروجين في الطبيعة ، وذلك عن طريق تحويل النتروجين الجزيئي إلى نتروجين عضوي وبهذا يصبح النتروجين الجوي جاهزا لكائنات حية أخرى . وتسمى هذه العملية بتثبيت النتروجين بايولوجيا .

النتروجين الجوي المثبت بوساطة تفريغ الشحنات الكهربائية في الجو (البرق)

إن تفريغ الشحنات الكهربائية يؤدي إلى أكسدة النتروجين الجزيئي الجوي إلى نترات تصل إلى التربة مع المطر . وتكون الكمية المثبتة من النتروجين بهذه الطريقة في التربة قليلة جداً وتقدر ببضع كيلو جرامات على شكل نترات في الهكتار الواحد في السنة الواحدة وتحت الظروف المناخية المعتدلة . وفي الظروف الاستوائية لا تزيد الكمية المثبتة على عشرة كيلو غرامات من النتروجين بالهكتار الواحد في السنة الواحدة ولكنها اكبر من الكمية المثبتة تحت الظروف المناخية المعتدلة .

مرحلة ما بعد التثبيت

و بعد تثبيت النيتروجين بإحدى الطرق السابقة تتمكن النباتات من الاستفادة منه و استعماله في بناء جزيئات

البروتين

النباتي . و بدوره ينتقل النيتروجين إلى المستهلكات عبر السلسلة الغذائية حيث يتكون البروتين الحيواني . و بعد موت النباتات و المستهلكات ، تقوم المحللات من

بكتيريا

و فطريات بتحليل البروتين النباتي أو الحيواني و إطلاق الأمونيا ( قد تصعد إلى الجو ) أو أيونات الأمونيوم التي يمكن أن ينتج منها أيونات النترات وتصبح بدورها مصدرا جديدا للنيتروجين في التربة تمتصه النباتات التي تعيش فيها .

و لا تعتبر النباتات و الحيوانات الميتة المصدر الوحيد لإثراء التربة بالنيتروجين ، بل يضاف لذلك أوراق النباتات و أزهارها و ثمارها المتساقطة ، و من الحيوانات شعرها المتساقط و ريشها و جلدها و هيكلها الخارجي بالإضافة إلى إفرازاتها الصلبة ( برازها ) و إفرازاتها السائلة ( البول ) المحتوية على مركبات نيتروجينية . و تصبح التربة خصبة من تحلل هذه المركبات العضوية الغنية بالنيتروجين .

مرحلة النترجة

بعد أن تتشكل الأمونيا التي يمكن لبعض

الطحالب

والنباتات والكائنات أن تستخدمها ، وتقوم البكتيريا المعروفة باسم : البكتيريا المسببة للنترجة بتحويل الأمونيا إلى نترات.(-NO3-) .