Quá trình nitrat hoá

NH4 + được sinh ra trong quá trình amôn hoá cũng như được giải phóng ra từ các dạng phân đạm hoá học sẽ nhanh chóng bị oxy hoá thành NO2 -, rồi sau đó thành NO3 -. Quá trình này gọi là quá trình nitrat hoá. Nhóm vi khuẩn thực hiện quá trình này là vi khuẩn nitrat hoá.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quá trình nitrat hoáQuá trình nitrat hoá:NH4+ được sinh ra trong quá trình amôn hoá cũng nhưđược giải phóng ra từcác dạng phân đạm hoá học sẽ nhanh chóng bị oxyhoá thành NO2-, rồi sau đó thànhNO3-. Quá trình này gọi là quá trình nitrat hoá. Nhóm vikhuẩn thực hiện quá trìnhnày là vi khuẩn nitrat hoá.Quá trình này gồm 2 giai đoạn và do 2 nhóm vi sinhvật khác nhau thực hiện.- Giai đoạn nitrit hoá do vi khuẩn nitrit hoá thực hiện,chúng thuộc 4 giống:Nitrosomonas, Nitrocystis, Nitrosolobus,Nitrosospira. Đây là những vi khuẩnGram âm, hiếu khí, thích hợp ở pH trung tính đến hơikiềm. Giai đoạn nitrit hoá cóthể được trình bày như sau:NH4+ + 3/2 O2 NO2- + H2O + 2H+ + QEnzim xúc tác cho giai đoạn này là enzim thôngthường của quá trình hô hấphiếu khí.Giai đoạn nitrat hoá do vi khuẩn nitrat hoá thực hiện,chúng gồm 3 giống:Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus. Đây là nhữngvi khuẩn Gram âm, hiếu khí,thích hợp ở pH trung tính đến hơi kiềm. Giai đoạnnitrat hoá có thể được trình nhưsau:NO2- + ½ O 2 NO3-+QVi khuẩn nitrat hoá thuộc loại tự dưỡng hoá năng.Cũng như các vi sinh tựdưỡng hoá năng khác, vi khuẩn nitrat hoá dùng nănglượng sinh ra trong quá trìnhnày để đồng hoá CO2 của không khí. Ngoài quá trìnhnitrat hoá do nhóm vi khuẩntự dưỡng hoá năng thực hiện còn có quá trình nitrathoá do vi sinh vật dị dưỡngthực hiện. Các vi sinh vật này không có khả năngđồng hoá CO2 nhưng cũng có khảnăng chuyển hoá NH3 thành nitrit rồi thành nitrat. Đólà những vi khuẩn thuộcgiống: Alcaligenes, Anthrobacter, Corynebacterium,Achromobacter,Pseudomonas, Nocardia, Streptomyces. Ngoài rachúng còn có thể tiến hành quátrình nitrat hoá đối với nhiều hợp chất hữu cơ chứanitơ khác (amit, amin, oxim,hydroxamat...).R – NH2 R – NHOH R - [NO] R –NO2 NO3-NH2OH [NOH] NO2Quá trình nitrat hoá diễn ra trong đất rất mãnh liệt.các nhân tố ảnh hưởngđến quá trình đó là độ chua, độ thoáng môi trường,lượng chứa các hợp chất hữu cơtrong đất... Quá trình tạo NO3- không xảy ra khi pH< 6, thường diễn ra ở pH = 6,2–9,0. Các vi khuẩn nitrat hoá đều là những vi khuẩnhiếu khí nên tập trung nhiều ởcác lớp đất thoáng trên mặt đất. Quá trình nitrat hoádiễn ra mạnh ở 30 – 35oC vàngừng trệ ở 10oC.Dạng đạm nitrat là dạng dễ bị rửa trôi. Trong điềukiện nhiệt đới mưa nhiềunhư ở nước ta, hiện tượng rửa trôi chất dinh dưỡngdiễn ra rất mãnh liệt. Đó là mộttrong những nguyên nhân của tình trạng nghèo đạm ởta hiện nay.Vi khuẩn nitrat hoá phân bố rộng rãi trong tự nhiênvà có ý nghĩa đáng kểtrong vòng tuần hoàn nitơ. Riêng ý nghĩa đối vớinông nghiệp có 2 quan điểm tráingược nhau về quá trình này:- Đây là quá trình có lợi vì NO3- là dạng nitơ được cây trồng dễ hấp thu vàviệc chuyển từ dạng NH4+ sang dạng NO3- sẽ làm axit hoá môi trường đất, do đónâng cao độ hoà tan của nhiều muối vô cơ chứa P, K,Ca, Mg.- Quá trình nitrat hoá là quá trình bất lợi vì:+ Cây trồng hấp thu dạng NH4+ không kém NO3-. Dạng NH4+ được duy trìtrong đất bền hơn dạng NO3- nhất là khi chúng liên kết với các thành phầnkhoángsét của đất. Còn NO3- dễ dàng bị rửa trôi xuống tầng lớp sâu tạo điều kiệncho vikhuẩn phản nitrat hoá hoạt động, làm cho đất mấtđạm.+ Việc chuyển hoá thành dạng NO3- dẫn đến hiện tượng làm chua đất vànhiều khi bất lợi đối với cây trồng.+ NO 2-, NO3- độc đối với cây.Thực ra, giá trị sinh lý của 2 dạng đạm này hoàn toàntương đương nhau. Ưuthế của 1 trong 2 dạng tuỳ thuộc vào hàng loạt cácđiều kiện bên trong và bên ngoài(đặc điểm sinh học của từng loài cây, giai đoạn sinhtrưởng phát triển của cây, dựtrữ gluxit có trong cây, pH, nồng độ muối, độ thoáng,thành phần khoáng... của môitrường).