الفرق بين النترجة ونزع النتروجين الفرق بين

النترجة

النترجة هي التحول البيولوجي للأمونيوم (نه ₄ ⁺ ) إلى نترات (نو ₃ ^- ) بواسطة الأكسدة. ويعرف الأكسدة بأنها فقدان الإلكترونات بواسطة الذرة أو المركب، أو زيادة في حالة الأكسدة. ويسهل هذه العملية نوعان من البكتيريا الهوائية النتروجينية التي تتطلب وجود جزيئات الأكسجين المذابة في محيطها، من أجل البقاء. [أنا]

<1>>

أولا، البكتيريا كيميائية (أساسا من جنس نيتروسوموناس) تحويل الأمونيا (نه ₃ ) والأمونيوم إلى النتريت (نو _{2 < -} ^{). "تشيمووتروفيك" يشير إلى قدرة البكتيريا لخلق المواد الغذائية الخاصة بها من مصدر غير عضوي، وهي كو} 2 _{. يتم تمثيل العملية بالمعادلة الكيميائية:} 2NH

4 _{+ + 3O} 2 _{→ 2NO} 2 _- ^{+ 2H} 2 < O + 4H ₊ + الطاقة ^{- <>>} ثم البكتيريا في المقام الأول من

نيتروباكتر

مجموعة تحويل النتريت إلى نترات في رد الفعل التالي: 2NO 2

- _{+ O > 2} ^{→ 2NO} 3 _- + الطاقة _{تحدث هذه التفاعلات في وقت واحد وبسرعة كبيرة - عادة في غضون أيام أو أسابيع. من المهم أن يتم تحويل النتريت تماما إلى نترات في التربة، لأن النتريت سامة لحياة النبات.}

النترات الموجودة في التربة هي المصدر الرئيسي للنيتروجين المستخدم من قبل النباتات. [2] وبالتالي فإن انتقال النيتروجين من شكل إلى آخر، والمعروف بدورة النيتروجين، هو جزء هام من الصناعة الزراعية. [3]

قبل إجراء هذه الخطوات، يتم تقسيم النيتروجين العضوي بواسطة البكتيريا غير التغايرية عن طريق التحلل المائي لتكوين الأمونيوم والأمونيا في عملية تعرف باسم التنعيم.

i

يمكن العثور على الأمونيا في اليوريا من الفضلات الحيوانية، السماد ومحاصيل الغطاء المتحللة أو مخلفات المحاصيل. يتم العثور على الأمونيوم في معظم الأسمدة.

البكتيريا النتربة أكثر حساسية للضغوط البيئية من الأنواع الأخرى من بكتيريا التربة. عندما تكون التربة مشبعة بالرطوبة لفترات طويلة، تملأ مسام التربة بالماء، مما يحد من إمدادات الأكسجين. تتطلب البكتيريا النتربة الظروف الهوائية للعمل، وبالتالي الفيضانات تقيد النترجة. ^{تميل التربة الجافة إلى تركيز عالي من الملح، وتؤثر الملوحة الناتجة تأثيرا سلبيا على نشاط البكتيريا النترفي. وذلك لأن زيادة الأسمولية يرفع كمية الطاقة المطلوبة من قبل الكائنات الحية الدقيقة لنقل المياه عبر أغشية الخلايا الخاصة بهم. الماء هو أيضا ضروري لحركة المذيبات، مثل النترات، من خلال التربة.} إي

البكتيريا النتربة تؤدي أداء أفضل عند درجة الحموضة بين 6. 5 و 8. 5 ودرجات حرارة تتراوح بين 16 و 35 درجة مئوية.

i ^{معدلات النتربة أبطأ في التربة الحمضية جدا، في حين أن قلوية عالية يقلل من}

نيتروباكتر ^{النشاط، مما تسبب في تراكم غير مؤات من النتريت في التربة.} قد يتأثر الرقم الهيدروجيني للتربة أيضا بالمصدر المحدد لنترونيوم الأمونيوم. على سبيل المثال، فوسفات مونوامونيوم (ماب) هو أكثر حمضية بكثير من فوسفات الأمونيوم (داب). وبالتالي استخدام داب يؤدي إلى ارتفاع معدلات النترجة من خطة عمل البحر المتوسط. معظم البكتيريا موجودة في الطبقة السطحية العليا، وبالتالي النترجة ترفض عندما لا تتم إدارة ممارسات الحرث بشكل صحيح. تحتوي التربة ذات المحتوى العالي من الطين على جزيئات أكبر ومساحة أكبر من الميكروبور للنمو الجرثومي، فضلا عن زيادة احتفاظ الأمونيوم بسبب زيادة قدرة التبادل الكاتيوني.

إي

يمكن تحسين العلاقات المائية والخصائص الفيزيائية للتربة عن طريق الزراعة التي لا تقل حتى.

قد يتم تثبيط النترجة بسبب وجود المعادن الثقيلة والمركبات السامة، أو تركيزات عالية جدا من الأمونيا. ^{في بعض الأحيان قد يكون من المفيد الحفاظ على النيتروجين في التربة على شكل أمونيوم. وهذا يمنع فقدان النيتروجين (عن طريق رشح النترات) وهروب غاز النيتروجين (من خلال إزالة النتروجين). مثبطات النترجة المستخدمة تجاريا تشمل ديسياندياميد و نيترابيرين.} إزالة النتروجين

إزالة النتروجين هو التحول البيولوجي من النترات إلى الغازات النيتروجينية عن طريق الحد.

-

→ لا ² -

→ _{نو → N} ² O → N ₂ ^[إيف] يتم تسهيل العملية من قبل البكتيريا الاختيارية. هذه هي البكتيريا التي لا تتطلب وجود الأكسجين مجانا للتنفس. البكتيريا المقلدة هي كائنات غير تغذوية لأنها تحتاج إلى مصدر غذائي عضوي، في شكل الكربون، من أجل البقاء. قد يبدأ نزع النتروجين بسرعة بعد دقائق من تحفيز العملية. _{قد يكون ضرر النتروجين ضارا بإنتاج المحاصيل، حيث أن النيتروجين، وهو عنصر غذائي أساسي لنمو النبات، يفقد إلى الغلاف الجوي أثناء العملية. ومع ذلك، فإنه مفيد للموائل المائية وفي معالجة مياه الصرف الصحي الصناعي أو الصرف الصحي، كما يتم تخفيض تركيز النترات في الماء.} i _{قد يؤدي الترشيح أو الجريان السطحي من المحاصيل بسبب معالجة الأسمدة إلى إفراط كميات الكميات الغذائية من هذه المغذيات في المسطحات المائية حيث تكون للمركبات النيتروجينية تأثيرات ضارة مختلفة على الحياة البشرية والمائية.} إيف

الأمونيا سامة لأنواع الأسماك وتحفز نمو الطحالب، والحد من مستويات الأوكسجين في الماء، مما يؤدي إلى المغذيات. النترات تسبب تلف الكبد والسرطانات وميتهيموغلوبينية الدم (نقص الأكسجين عند الرضع)، في حين تتفاعل النتريت مع المركبات العضوية تسمى الأمينات لتشكيل نيتروزامينس مسرطنة.

إي ^{عندما تنضب مستويات الأكسجين في التربة أو الماء (ظروف الأكسجين)، تقوم البكتيريا النازعة بتحطيم النترات لاستخدامها كمصدر للأكسجين. يحدث هذا عادة في التربة المغطاة بالمياه حيث مستويات الأكسجين منخفضة.يتم تخفيض النترات إلى أكسيد النيتروز (N}

2 ^{O) ومرة ​​أخرى إلى غاز النيتروجين. هذه فقاعات الغاز الهروب في الغلاف الجوي.}

i ^{الغاز الذي تشكله دينتريفيرز يعتمد على الظروف في التربة أو الماء وأي نوع من المجتمع الميكروبي موجود. أقل الأكسجين يميل إلى يؤدي إلى المزيد من غاز النيتروجين يجري تشكيلها، والمنتج الأكثر شيوعا من نزع النتروجين. غاز النيتروجين يشكل المكون الرئيسي للهواء. والمنتج الثاني الأكثر شيوعا هو أكسيد النيتروز، وهو غازات الدفيئة التي تؤدي أيضا إلى تآكل طبقة الأوزون في الأرض.}

إيف _{البكتريا المقلدة أقل حساسية للمواد الكيميائية السامة من نيتريفيرس وتعمل على النحو الأمثل عند درجة الحموضة بين 7. 0 و 8. 5 ودرجات حرارة أكثر دفئا بين 26 و 38 درجة مئوية. تحدث عملية إزالة النتروجين في الغالب في التربة السطحية حيث الميكروبات النشاط هو الأعلى.} تتطلب دينتريفيرز تركيزا كافيا من النترات ومصدر الكربون الذائب؛ وتحدث أعلى المعدلات عند استخدام الميثانول أو حمض الأسيتيك. ويمكن العثور على الكربون العضوي في السماد والسماد ومحاصيل الغطاء ومخلفات المحاصيل. ⁱ

يتحقق تقليل النتروجين في التربة المحصولية من خلال الحفاظ على الحد الأدنى من تركيز النترات اللازمة لنمو النبات، مثل استخدام الأسمدة التي تسيطر عليها الإفراج عنهم. وهناك طريقة أخرى تثبط النترجة، مما يقلل من مستويات النترات المتاحة لنزع النتروجين. ^{وتتراوح مستويات إزالة النتروجين على نطاق واسع عبر حقل واحد، وذلك بسبب عوامل كثيرة مثل خصائص التربة (بما في ذلك التجميع، ماكروبوريس والرطوبة) والاختلافات في الأسمدة والمواد العضوية وتوزيع مخلفات المحاصيل.}

وقد تم الإبلاغ عن أنواع الأسمدة النيتروجينية، فضلا عن أساليب التطبيق، تؤثر على نزع النتروجين. فعلى سبيل المثال، تسبب الأسمدة المغلفة الخاضعة للرقابة، وكذلك تطبيقات التسميد والبث، انبعاثات أقل من أكسيد النيتروز من اليوريا الحبيبية الجافة وتطبيقات النطاق المركزة. وضع أعمق من النيتروجين يقلل أيضا من هذه الانبعاثات.

فترات الجفاف التي تليها عاصفة ممطرة مفاجئة غالبا ما تكون محفزا لنزع النتروجين، والتي يمكن إدارتها مع أنظمة الصرف الصحي والري بالتنقيط تحت السطح. ^إيف

ملخص

نترفيكاتيون

يتبع عملية التحفيز

تحويل الأمونيوم إلى نترات ^{تفاعل الأكسدة}

التي يسهلها نوعان رئيسيان من البكتيريا الهوائية الكيميائية:

نيتروسوموناس >

• نيتروباكتر
• اثنين من الخطوات: تحويل الأمونيوم إلى النتريت، ثم تحويل النتريت إلى نترات
• يخلق نموذج المغذيات النيتروجين المتاحة لامتصاص جذور النباتات
• رد الفعل (الأمونيوم) وجدت في اليوريا من النفايات الحيوانية والأسمدة والسماد وتحلل المحاصيل أو مخلفات المحاصيل نيتريفيرز أكثر حساسية للضغوط البيئية تمنعها الفيضانات والملوحة العالية والحموضة العالية، القلوية العالية، حراثة مفرطة والمركبات السامة يفضلها الهوائية ، درجة الحموضة بين 6. 5 و 8. 5، درجات الحرارة بين 16 و 35 درجة مئوية و محتوى الطين العالي
• إزالة النتروجين
• يتبع عملية النترجة
• تحويل النترات إلى غازات نيتروجينية، أساسا النيتروجين وأكسيد النيتروز > تخفيض r إيكتيون
• التي يسهلها البكتيريا الاختيارية غير المتغاير
• تسلسل الخطوات: تحويل النترات إلى النتريت وأكسيد النيتريك وأكسيد النيتروجين وأخيرا إلى النيتروجين
• إزالة التلوث من المياه العادمة والنظم المائية عن طريق خفض مستويات النترات

(نترات) التي تتشكل من النترجة، في حين توجد مصادر الكربون لناقلات النتروجين في السماد الطبيعي، والمحاصيل المغطاة ومخلفات المحاصيل، أو التي يوفرها الميثانول أو حمض الأسيتيك

• أقل حساسية للضغط البيئي
• يعوقها انخفاض النترجة وانخفاض مستويات النترات، وضع عميق من المغلفة تسيطر-- الافراج عن الأسمدة وتصريف التربة
• يفضلها الفيضانات، ظروف الأكسجين، درجة الحموضة بين 7.0 و 8. 5، ودرجات حرارة تتراوح بين 26 و 38 درجة مئوية، وإمدادات كافية من النترات والكربون القابل للذوبان وتطبيقات مركزة الفرقة من اليوريا الحبيبية الجافة.