Mzunguko wa nitrojeni ni mzunguko wa biogeokemikali ambapo nitrojeni inabadilishwa kuwa aina tofauti za kemikali inapozunguka kati ya angahewa, mifumo ya ikolojia ya nchi kavu na baharini. Ubadilishaji wa nitrojeni unaweza kufanywa kupitia michakato ya kibaolojia au ya kimwili.
Michakato muhimu katika mzunguko wa nitrojeni ni pamoja na kuongeza nitrification, denitrification, fixation, na ammoniification. Sehemu kubwa ya angahewa ya dunia ni nitrojeni. Inachukua 78% na kuifanya kuwa chanzo kikuu cha nitrojeni. Hata hivyo, nitrojeni ya angahewa ina upatikanaji mdogo kwa matumizi ya kibiolojia. Hii inasababisha uhaba wa nitrojeni inayoweza kutumika katika aina nyingi za mifumo ikolojia.
Mzunguko wa nitrojeni unawavutia sana wanaikolojia kwa sababu upatikanaji wa nitrojeni unaweza kuathiri kasi ya michakato muhimu ya mfumo ikolojia kama vile mtengano na uzalishaji msingi. Shughuli za binadamu kama vile mwako wa mafuta ya kisukuku, matumizi ya mbolea ya nitrojeni bandia, na utolewaji wa nitrojeni kwenye maji machafu zimebadilisha sana mzunguko wa nitrojeni duniani. Mabadiliko ya binadamu ya mzunguko wa nitrojeni duniani yanaweza kuathiri vibaya mfumo wa mazingira asilia na pia afya ya binadamu.
TARATIBU ZA MZUNGUKO WA NITROJINI
Nitrojeni inapatikana katika mazingira katika aina tofauti za kemikali kama vile nitrojeni hai, nitriti (NO - 2 ), amonia (NH 4 + ), oksidi ya nitrojeni (N 2 O), nitrati (NO 3 ), gesi ya nitrojeni isokaboni (N 2 ) au oksidi ya nitriki (NO).
Nitrojeni ya kikaboni inaweza kuwa katika mfumo wa humus, kiumbe hai, au bidhaa za kati za mtengano wa vitu vya kikaboni. Michakato ya mzunguko wa nitrojeni ni kubadilisha nitrojeni kutoka fomu moja hadi nyingine. Mengi ya michakato hii hufanywa na vijidudu, katika juhudi zao za kukusanya nitrojeni au nishati ya kuvuna. Kwa mfano, taka za nitrojeni katika mkojo wa wanyama huvunjwa na bakteria ya nitrifying katika udongo kwa ajili ya matumizi ya mimea.
UTENGENEZAJI WA NITROJINI
Ubadilishaji wa gesi ya nitrojeni kuwa nitriti na nitrati kupitia michakato ya viwandani, kibaolojia na anga inajulikana kama urekebishaji wa nitrojeni. Nitrojeni ya anga lazima iwe (iliyowekwa) au isindikwe kuwa fomu zinazoweza kutumika ili iweze kuchukuliwa na mimea. Urekebishaji unaweza kufanywa kwa kupigwa kwa umeme lakini nyingi hufanywa na bakteria hai au symbiotic inayoitwa diazotrophs. Urekebishaji mwingi wa nitrojeni wa kibaolojia hufanyika kwa shughuli ya Mo-nitrogenase ambayo hupatikana katika aina mbalimbali za bakteria na katika baadhi ya Archaea. Mfano wa bakteria hai ni Azotobacter. Bakteria wanaorekebisha nitrojeni kama Rhizobium kwa kawaida huishi kwenye vinundu vya mizizi ya kunde kama vile mbaazi na alfalfa. Kisha huunda uhusiano wa kuheshimiana na mmea, huzalisha amonia badala ya wanga.
ASSIMILATION
Mimea inaweza kunyonya amonia au nitrati kutoka kwa udongo kupitia nywele zao za mizizi. Katika hali ambapo nitrati inafyonzwa, kwanza hupunguzwa hadi ioni za nitriti na kisha ioni za amonia kwa kuingizwa katika klorofili, amino asidi na asidi nucleic.
AMMONIFICATION
Wakati mnyama au mmea hufa au mnyama hutoa taka, aina ya awali ya nitrojeni ni ya kikaboni. Kuvu au bakteria hubadilisha nitrojeni ya kikaboni kwenye mabaki kuwa amonia (NH 4 + ), mchakato unaojulikana kama utiaji madini au ammonia. Baadhi ya vimeng'enya vinavyohusika ni pamoja na Gln synthetase na Glu dehydrogenase.
NITRIFICATION
Ubadilishaji wa amonia hadi nitrati hufanywa na bakteria wanaoishi kwenye udongo na bakteria nyingine za nitrifying. Bakteria kama vile spishi za Nitrosomonas hufanya hatua ya msingi ya nitrification, uoksidishaji wa amonia. Hii inabadilisha amonia kuwa nitriti. Aina nyingine za bakteria kama Nitrobacter hufanya uoksidishaji wa nitriti ( NO 2 ) kuwa nitrati ( NO - 3 ).
DENITRIFICATION
Denitrification inarejelea kupunguzwa kwa nitrati kurudi kwenye gesi ya nitrojeni. Hii inakamilisha mzunguko wa nitrojeni. Utaratibu huu unafanywa na spishi za bakteria kama Paracoccus na Pseudomonas chini ya hali ya anaerobic.
TARATIBU NYINGINE
Licha ya uwekaji wa nitrojeni kuwa chanzo kikuu cha nitrojeni inayopatikana kwa mimea katika mifumo mingi ya ikolojia, katika maeneo ambayo yana mawe mengi ya nitrojeni, kuvunjika kwa mwamba huu pia hutumika kama chanzo cha nitrojeni.
