Wiązanie azotu atmosferycznego przez mikroorganizmy

Azot cząsteczkowy jest najprostszą formą azotu występującego na Ziemi. Jego zasoby są olbrzymie, ponieważ stanowi on ponad 70% powietrza. Jednak w postaci gazowej, w której występuje jako dwuatomowa cząsteczka N2, odznacza się wielką stabilnością i nie może być w tej formie przyswajany ani przez rośliny, ani przez większość drobnoustrojów. W świecie żywym szczególną umiejętność do wykorzystywania azotu cząsteczkowego posiadają niektóre bakterie wolno żyjące w glebie i w ryzosferze. Wiązanie azotu atmosferycznego umożliwia pobieranie azotu z powietrza i włączenie go do związków organicznych. Proces ten polega na aktywacji N2 z powietrza i redukcji do jonu amonowego NH3, który jest przekształcany w organiczną formę azotu.

Biologiczne wiązanie wolnego azotu ma duże znaczenie ze względów ekologicznych i ekonomicznych. Tą drogą zostaje związane około 175 x 106 ton N rocznie, z tego 70% przypada na azot związany w układach symbiotycznych, a pozostałe 30% na wiązanie niesymbiotyczne. Zatem drobnoustroje wiążące azot z powietrza dzielimy na asymilatory:

1. Współżyjące z roślinami i uczestniczące w symbiotycznym wiązaniu azotu (Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium);
2. Wolno żyjące w środowisku naturalnym i biorące udział w niesymbiotycznym wiązaniu azotu.

Warto zaznaczyć, że azot związany biologicznie ma olbrzymie znaczenie szczególnie w rolnictwie. Jest on wykorzystywany przez rośliny w około 100%, podczas gdy z nawozów mineralnych nie więcej niż w 50%.

Symbiotyczne wiązanie azotu

Bakterie z rodzajów Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium są sym...