Содержание азота в почвах (часть 2)

11-09-2011, 08:35

Распад азотистых органических веществ почвы до аммиака называется аммонификацией. Аммонификация осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов и плесневых грибов.
Под воздействием протеолитических ферментов, выделяемых этими микроорганизмами, белковые вещества гидролизуются до аминокислот. Последние легко усваиваются микроорганизмами и под действием ферментов микробных клеток (дезаминаз и дезамидаз) подвергаются процессам дезаминирования и дезамидирования. В результате от амино- и амидосоединений отщепляется аммиак и образуются различные органические кислоты, которые разлагаются дальше до простейших соединений — СО2, Н2О, Н2, СН4. Выделяющийся аммиак образует соли с соответствующими органическими и минеральными кислотами (угольная, азотная, муравьиная, уксусная и др.), которые получаются при минерализации органического вещества почвы.
Аммонификация происходит во всех почвах при разной реакции среды, в присутствии воздуха и без него, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелочной реакциях она сильно замедляется. На скорость аммонификации влияют также температура почвы, влажность и другие факторы. В анаэробных условиях азотистые органические вещества разлагаются до аммиака. В аэробных условиях соли аммония окисляются до нитратов.
Нитрификация осуществляется группой специфических бактерий, для которых это окисление является источником энергии. Впервые этот процесс был изучен С. Н. Виноградским. Он выделил чистые культуры возбудителей и выяснил сущность нитрификации. В окислении аммиачных солей до азотистой кислоты (первая фаза) принимают участие бактерии рода Nitrosomonas, Nitrosocystis и Nitrosospira, а до азотной кислоты (вторая фаза) — бактерии рода Nitrobacter.
В основе нитрификации лежит, по-видимому, дегидрирование аммиака, осуществляемое дегидразой, и соединение азота с кислородом при посредстве соответствующих оксидаз. Установлено, что нитрификация является многоэтапным процессом. Аммоний вначале окисляется до гидроксиламина, а последний через ряд промежуточных продуктов до HNO2, которая затем окисляется до HNO3.
Образовавшаяся в почве в результате нитрификации азотная кислота нейтрализуется бикарбонатом кальция или магния или поглощенными основаниями почвы.