Денитрификация.

Это процесс, обратный нитрификации. Различают прямую и косвенную денитрификацию.

Прямая денитрификация вызывается жизнедеятель­ностью денитрифицирующих бактерий, очень широко распространена в почве, навозе, водоемах. Среди них наибольшее значение получили Thiobacillusdenitrificaris, Ps.fluorescens, Ps.aeruginosa, Ps.sluizeri, Paracoccusdenitrificansи др. Они имеют форму палочек, а некото­рые— форму кокков и восстанавливают нитраты до мо­лекулярного азота. Денитрифицирующие бактерии почвы лучше развиваются без доступа воздуха и в щелочной среде. Поэтому наибольшие потери азота почвой проис­ходят при плохой аэрации и высокой влажности. Про­цесс денитрификации при рН 6, 1 и выше 9, 6 полностью прекращается. Денитрификация проходит по схеме NО_{3 →} NO_2→ NO→ N₂O→ N₂, при этом соединения азота (нитрат и нитрит) восстанавливаются до газооб­разных продуктов —NO, N₂OиN₂.

Косвенная денитрификация осуществляется чисто химическим путем при взаимодействии азотистой кисло­ты с аминными соединениями. Роль микроорганизмов в этих процессах действительно косвенная и сводится к образованию нитритов, главным образом из нитратов. Косвенной денитрификации способствуют самые различ­ные виды микроорганизмов, которые не только восста­навливают нитраты, но и разлагают белковые вещества с образованием аминокислот. Взаимодействие между микробами происходит в кислой среде, окультуренная же почва редко имеет такую реакцию, поэтому денитрифи­кация в ней выражена в меньшей степени, но все же она наблюдается.

15 Источники почвенного азота

Естественным источником пополнения запасов азота в почве является азот атмосферы. В воздухе содержится 78% азота; над каждым гектаром - 80 тыс.т. азота. Но молекулярный азот недоступен большинству растений (кроме бобовых культур). Главные источники пополнения запасов азота в почве – азотфиксирующая способность свободноживущих и клубеньковых микроорганизмов, а также поступление его с атмосферными осадками.

Поступление азота с атмосферными осадками. Из атмосферы азот может поступать в виде аммиака или нитратного азота. Аммиак образуется при гниении азотсодержащих веществ на поверхности земли. В воздухе присутствует и нитратный азот, который образуется при взаимодействии оксидов азота с атмосферной влагой; оксиды, в свою очередь, образуются при грозовых разрядах. Приход азота с атмосферными осадками невелик и составляет порядка 3-5 кг/га в год.

Фиксация азота несимбиотическими (свободноживущими) микроорганизмами – бактериями, грибами, водорослями. Из хорошо известных бактерий к этой группе относится азотобактер. Для своей жизнедеятельности азотфиксаторы нуждаются в углеводах. Поэтому чем больше в почве легкоусвояемых веществ (в частности пожнивных и корневых остатков), тем интенсивнее размножаются азотфиксаторы и больше в почве накапливается азота. Факторы, ограничивающие их жизнедеятельность: недостаток в почве усвояемых веществ, кислая реакция почвы, низкая температура, недостаток или избыток влаги, недостаток фосфора и калия в почве.Свободноживущие микроорганизмы накапливают 5-10 кг/га азота в год.

Фиксация азота клубеньковыми бактериями. Значительно большее количество азота из воздуха поглощают клубеньковые бактерии, живущие в симбиозе с бобовыми растениями, особенно многолетними. По данным ряда исследователей, ежегодно на посевах клевера может накапливаться 150-160, люпина – 160-170, гороха и фасоли 70-80, люцерны 250-300 кг/га азота. В среднем на посевах бобовых может накопиться 100-200 кг/га азота в год. Примерно 1/3 этого количества азота остается в пожнивных остатках и поступает в почву. Для клубеньковых бактерий благоприятными факторами их жизнедеятельности являются: нейтральная реакция среды (известкование способствует их размножению); достаточное количествоK, Р₂О_5, В, Мо; аэробные условия.

Перечисленные источники пополнения природных запасов азота представляют несомненный практический интерес, но они составляют лишь незначительную часть того количества азота, который выносится растениями. Поэтому необходимо принимать меры по пополнению запасов азота. Наиболее ощутимый и реальный путь – внесение органических и минеральных удобрений.