Cтраница 1
Атмосферный азот связывается в природе различными путями. Грозовые дожди вносят в почву образовавшиеся под действием электрических разрядов кислородные соединения азота; некоторые виды бактерий, в частности живущие в симбиозе с растениями семейства бобовых, усваивают атмосферный азот и обогащают почвы азотными соединениями. Азот вносится в почву с навозом и другими органическими отбросами, применяемыми в качестве удобрений. Однако всех этих источников недостаточно для покрытия убыли азота из почвы при интенсивном земледелии. К тому же подавляющее большинство зеленых растений использует непосредственно только неорганические соединения азота, в то время как основная масса почвенного азота входит в состав органических веществ. Минерализация же органических азотсодержащих веществ происходит относительно медленно. Аммиак применяется и непосредственно как удобрение. [1]
Схема круговорота азота в природе. [2] |
Атмосферный азот усваивают ( фиксируют) почвенные микроорганизмы. Таким образом, микроорганизмы, используя для питания безазотистые вещества и усваивая свободный азот атмосферы, обогащают почву азотом. [3]
Растениями атмосферный азот не фиксируется и не усваивается. Фиксация азота сводится к поглощению его бактериями, где он связывается в виде комплекса ферментом нитрогеназой, осуществляющим постадииное восстановление азота до аммиака. Нитрогеназа представляет собой сложный фермент, в состав которого входят несколько белковых молекул, связанных с достаточно большим количеством атомов сульфидной серы, атомами железа в виде кластеров - это мощная восстановительная система - и двумя атомами молибдена, выполняющими функцию комплексооб-разователя по отношению к азоту. [4]
Усваивать непосредственно атмосферный азот способны только некоторые виды организмов: сине-зеленые водоросли, бактерии. Отмирая, они обогащают почву органическим азотом, который быстро минерализуется. Наиболее эффективная фиксация осуществляется бактериями, формирующими симбиоз с бобовыми растениями. Они способны фиксировать атмосферный азот и делать его доступным корням растений. Таким образом, в почве может накапливаться азота до 150 - 400 кг / га. Общая фиксация азота всеми этими организмами составляет 109 т / год. Вынос азота в Мировой океан после разложения микроорганизмами составляет около 109 т / год. Круговорот азота в биосфере - процесс медленный, скорость его по некоторым оценкам составляет 108 лет. [5]
Ассимиляция атмосферного азота микроорганизмами имеет важное значение в общем балансе азота в почве. Особая роль в фиксации азота в почве принадлежит бактериям, которые усваивают элементарный азот атмосферы и таким образом обогащают псчву связанным азотом. [6]
Усвоение атмосферного азота растениями происходит одновременно с фотосинтезом и активируется им. [7]
Фиксация атмосферного азота в мягких условиях - одна из важнейших проблем современной химической промышленности, в решении которой активаторы могут сыграть решающую роль. Современное интенсивное ведение сельского хозяйства приводит к быстрому истощению почвенных ресурсов связанного азота. Ежегодно с продуктами земледелия во всем мире из почвы уносится около 100 млн. т азота. Деятельность азобактерий, связывающих атмосферный азот, компенсирует только малую часть этих потерь. [8]
Свойства простых веществ, образованных атомами элементов подгруппы азота. [9] |
Помимо атмосферного азота, природные источники этого элемента ограничены всего двумя минеральными месторождениями - чилийской ( NaNOs) и индийской ( КМОз) селитрой. [10]
Растворимость атмосферного азота в воде при 0е равна 23 54 мл. В воздухе содержится 79 % N2 и 21 % 02 по объему. Какой состав имеет растворенный воздух. [11]
Связывание атмосферного азота в соединения, используемые в качестве удобрений, в значительных количествах совершается и естественным путем благодаря деятельности усваивающих азот микроорганизмов. Некоторые виды последних, например Azotobakter, находятся в содержащем гумус слое почвы; вычислено, что благодаря деятельности этих бактерий на каждый гектар почвы среднего состава в течение года может быть ассимилировано до 48 кг атмосферного азота. [12]
Связывание атмосферного азота в соединения, используемые в качестве удобрений, в значительных количествах совершается и естественным путем благодаря деятельности усваивающих азот микроорганизмов. Некоторые виды последних, например Azotobakter, находятся в содержащем гумус слое почвы; вычислено, что благодаря деятельности этих бактерий на каждый гектар почвы среднего состава в течение года может быть ассимилировано до 48 кг атмосферного азота. [13]
Фиксация атмосферного азота сине-зелеными водорослями в природных условиях / / Ботан. [14]
Восстановление атмосферного азота чрезвычайно наглядно демонстрирует поразительную мощность биохимических процессов. Молекулы азота крайне стабильны, о чем свидетельствует величина 225 ккал / молъ, характеризующая прочность тройной связи в N2 ( соответствующая величина для ацетилена составляет всего 110 ккал / молъ); поэтому для восстановления азота в лаборатории требуются весьма энергичные воздействия. Тем не менее ежегодно перечисленные выше азотфиксаторы и другие, родственные им организмы в очень мягких условиях переводят в аммиак несколько миллионов тонн азота. [15]