كيف تحصل النباتات على النيتروجين
كيف تحصل النباتات على النيتروجين؟ ، نظرًا لأن النيتروجين لبنة مهمة جدًا لجميع أشكال الحياة ، فهو لبنة بناء مهمة في العديد من الخلايا والعمليات مثل الأحماض الأمينية والبروتينات وحتى الحمض النووي لدينا ، ومن الضروري أيضًا إنتاج الكلوروفيل في النباتات ، والتي تُستخدم في عملية التمثيل الضوئي لصنع طعامها ، وفي النهاية كل هذا يتوقف على النيتروجين ، فمن سيتعلم دورة النيتروجين في الطبيعة والإجابة على سؤال كيف تحصل النباتات على النيتروجين؟
كيف تحصل النباتات على النيتروجين
المحتويات
تحصل النباتات على النيتروجين من التربة عن طريق تحليل البكتيريا وتحويلها إلى أمونيا ، مما يؤدي إلى إطلاق أحد المركبات العضوية. بينما يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 70٪ من النيتروجين ، ولكنه غير متوفر للنباتات ، تتشكل بعض النباتات كعائلة البقول ، بما في ذلك البازلاء والفاصوليا والبرسيم ، والعلاقات التكافلية الأخرى مع البكتيريا المثبتة للنيتروجين في عقيداتها الجذرية ، تحصل البكتيريا على الطعام من النبات ويحصل النبات على النيتروجين من البكتيريا ، كما أنها تميل أيضًا إلى ترك النيتروجين في التربة بعد ذهابها ، ولهذا السبب تعتبر البكتيريا مهمة جدًا في دوران المحاصيل. [1]
دورة النيتروجين في الطبيعة
كجزء من عمليات الحياة ، يتغير النيتروجين من شكل كيميائي إلى آخر ، والتغيرات التي يمر بها النيتروجين في انتقاله من الغلاف الجوي إلى الأرض وتشكل الكائنات الحية دورة النيتروجين ، وفي أهم مراحل النيتروجين تحدث الدورة: [2]
عملية التثبيت
نظرًا لأن النيتروجين في شكله الغازي (N2) لا يمكن استخدامه بواسطة معظم الكائنات الحية ، يجب تحويله أو “إصلاحه” إلى شكل أكثر قابلية للاستخدام من خلال عملية تسمى التثبيت. هناك ثلاث طرق لإصلاح النيتروجين لصالح الكائنات الحية وهي إما بيولوجية أو صناعية أو البرق:
- علم الأحياء: حيث ينتشر غاز النيتروجين (N2) في التربة من الغلاف الجوي ، وتقوم أنواع البكتيريا بتحويل هذا النيتروجين إلى أيونات الأمونيوم (NH4 +) ، والتي يمكن أن تستخدمها النباتات ، وغالبًا ما يزرع المزارعون البقوليات (مثل البرسيم والترمس) لأنها تحتوي على عقيدات في جذورها تحتوي على بكتيريا مثبتة للنيتروجين.
- عن طريق البرق: حيث يحول البرق النيتروجين الجوي إلى أمونيا ونترات (NO3) التي تدخل التربة مع هطول الأمطار.
- صناعيًا: حيث تعلم الناس تحويل غاز النيتروجين إلى أمونيا (NH3-) والأسمدة الغنية بالنيتروجين لتكملة كمية النيتروجين المستقر بشكل طبيعي.
اقرأ أيضًا: العملية التي تقوم بها البكتيريا والبرق بتحويل النيتروجين إلى مركبات مفيدة للنباتات
عملية التقسيم
عندما تكون عملية الانقسام أو عملية التحلل هي امتصاص النباتات لمركبات النيتروجين من خلال جذورها ، وتحصل الحيوانات على هذه المركبات عندما تأكل النباتات ، وعندما تموت النباتات والحيوانات أو عندما تفرز الحيوانات النفايات ، تدخل مركبات النيتروجين في المواد التربة حيث يتم تكسيرها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. ينتج عن هذا التحلل الأمونيا ، والتي يمكن أن تمر بعد ذلك بعملية النترجة.
اقرأ أيضًا: لماذا تعتبر المُحلِّلات مهمة جدًا في النظام البيئي؟
عملية النترات
حيث في هذه العملية تسمى النترجة أو النترجة ، تقوم البكتيريا الآزوتية الموجودة في التربة بتحويل الأمونيا إلى نتريت (NO2-) ثم إلى نترات (NO3-) ، وبالتالي يمكن أخذ مركبات مثل النترات والنتريت والأمونيا والأمونيوم من التربة بواسطة النباتات ثم تستخدم في تكوين البروتينات النباتية والحيوانية.
مركبات النيتروجين والتأثيرات البيئية المحتملة
قد تكون الزراعة مسؤولة عن حوالي نصف تثبيت النيتروجين على الأرض من خلال الأسمدة وزراعة النباتات المثبتة للنيتروجين ، وقد أدى الإمداد المتزايد بالنيتروجين (للتربة) إلى إنتاج المزيد من الغذاء لإطعام المزيد من الناس ، والمعروف باسم “الثورة الخضراء” ؛ ومع ذلك ، فإن النيتروجين الزائد عن طلب النبات يمكن أن يتسرب من التربة إلى المجاري المائية ؛ يمكن أن تنشأ مشكلة أخرى أثناء النترجة ونزع النتروجين ، عندما لا تكتمل العملية الكيميائية ، يمكن أن يتشكل أكسيد النيتروز (N2O) وهو أمر مثير للقلق لأن أكسيد النيتروز هو غاز. في المقابل ، فإن توازن مركبات النيتروجين في البيئة يدعم الحياة النباتية ولا يشكل تهديدًا للحيوانات ، لكن المشاكل تظهر فقط عندما لا تكون الدورة متوازنة. [2]
في ختام هذا المقال نلخص أهم شيء ، أين تم تحديد إجابة السؤال عن كيفية حصول النباتات على النيتروجين؟ كما تم تحديد دورة النيتروجين المهمة جدًا في الطبيعة ، بالإضافة إلى مركبات النيتروجين والتأثيرات المحتملة على البيئة ، سواء كانت ضارة أو مفيدة.
مراجع
- ^ quora.com ، كيف تحصل النباتات على النيتروجين؟ ، 04/20/2021
- ^ sciencelearn.org.nz ، دورة النيتروجين 4/20/2021