Ý nghĩa của quá trình cố định nitơ tự do (N2)

Ý nghĩa của quá trình cố định nitơ tự do (N2) Ni tơ trong khí quyển tồn tại dới dạng khí N2 và chiếm khoảng 79% thể tích không khí. Mặc dù sống trong "đại dương nitơ" nhưng thực vật nói chung không có khả năng đồng hóa trực tiếp được. N2 là phân tử rất khó phản ứng với các phân tử khác để tạo thành hợp chất. Liên kết N ≡ N có năng lượng liên kết rất lớn nên muốn xảy ra phản ứng giữa N2 với các nguyên tố khác thành các hợp chất vô cơ,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ý nghĩa của quá trình cố định nitơ tự do (N2) Ý nghĩa của quá trình cố định nitơ tựdo (N2)Ni tơ trong khí quyển tồn tại dới dạng khíN2 và chiếm khoảng 79% thể tích khôngkhí. Mặc dù sống trong đại dương nitơnhưng thực vật nói chung không có khảnăng đồng hóa trực tiếp được.N2 là phân tử rất khó phản ứng với cácphân tử khác để tạo thành hợp chất. Liênkết N ≡ N có năng lượng liên kết rất lớnnên muốn xảy ra phản ứng giữa N2 vớicác nguyên tố khác thành các hợpchất vô cơ, trong kỹ thuật người taphải dùng lượng năng lượng rất cao.Muốn thu được NH3 từ N2 phải dùng 500oCnhiệt độ với áp suất 200-300atm. Muốn tổng hợp cyanamidecalcium (CaCN) phải dùng lò điện. Trongtự nhiên, khi có sấm sét tạo nên áp suấtvà nhiệt độ rất cao mới cắt đứt liên kết đóđể hình thành nên đạm vô cơ. Vì vậy, sautrận mưa giông, cây tươi tốt hơn vì đượcbổ sung thêm đạm từ nước mưa.Tuy nhiên, tồn tại một số vi sinh vật cókhả năng biến N2 trong khí quyển thànhNH3 cung cấp đạm cho cây mà chỉ cầnmột lượng năng lượng rất ít (3-5 kcal/M).Chúng được gọi chung là các vi sinh vậtcố định đạm.Quá trình cố định đạm bằng con đườngsinh học có ý nghĩa to lớn đối với cânbằng N trên trái đất và việc duy trì độ phìcủa đất. Hiện nay, mặc dầu việc sản xuấtphân đạm ngày một tăng nhưng mới chỉđáp ứng được một lượng đạm rất nhỏ màcây trồng đòi hỏi hàng năm.Theo tài liệu phân tích, trong trường hợpthuận lợi, vi khuẩn nốt sần có thể đồnghóa 100-250kg N/ha/năm. Cỏ Luzern:300kg, cỏ Stylo: 150- 200kg, các loại đậu80-120kg, các vi khuẩn sống tự donhư Azotobacter 25-40kg. Nói chung, mỗinăm trên trái đất, các vi sinh vật cố địnhđược khoảng 100 triệu tấn N ở dạng liênkết (Yacovlev, l956).Lượng N sinh học được tích lại trong đấtnhờ các vi sinh vật cố định đạm có ýnghĩa rất lớn đối với nông nghiệp, đặc biệtlà các nước có nền công nghiệp phân hóahọc chưa phát triển. Do đó, việc phát hiệnra các nhóm vi sinh vật có khả năng cốđịnh N2 và sử dụng chúng như mộtnguồn phân bón hữu hiệu là biện pháptích cực làm giàu nguồn đạm cho đất vàgiảm bớt nguy cơ gây ô nhiễm môi trườngdo sử dụng quá nhiều phân bón hóa học.Hiện nay, việc sử dụng quá nhiều phânđạm vô cơ đã làm cho môi trường đất vànước bị ô nhiễm, hàm lượng nitrate tíchlũy trong nhiều loại sản phẩm nông nghiệpcũng tăng đến mức báo động. Chính vìvậy, thay thế một phần đạm vô cơ bằngđạm sinh học sẽ góp phần làm cho môi tr-ường sinh thái nông nghiệp bền vữnghơn. Việc trồng xen các cây họ đậu vớicác cây trồng khác cũng như trồng cáccây họ đậu cải tạo đất là biện pháp canhtác hợp lý, có hiệu quả cao và được ứngdụng ngày càng nhiều nhằm tăng năngsuất cây trồng, đồng thời đảm bảo bềnvững cho sinh thái nông nghiệp