يتم تثبيت النيتروجين في التربة عن طريق ماذا .. تم عقده مستجذرات جذرية على نباتات الفصة الحولية – لاحظ النبات على يسار الصورة لا يشتمل عقداً جذرية إعتباراً لعدم القيام بتلقيحه بالمستجذرة
تثبيت النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen fixation) هو العملية التي يتحول فيها النيتروجين (N2) الموجود في الطقس إلى أمونيوم[1] النيتروجين الجوي أو النيتروجين الجزيئي (N2) هو خامل نسبياً: فلا يتفاعل مع كيماويات أخرى مولداً عربات جديدة. تقوم عملية تثبيت النيتروجين على تحويله من الشكل الثنائي (N2) حتى يستخدم بطرق أخرى.
يتم تثبيت النيتروجين في التربة عن طريق ماذا
تثبيت النيتروجين الطبيعي والصناعي هو جوهري لكل أنواع الحياة لأنه أساسي للتكوين البيولوجي لكتل الإنشاء الضرورية في النباتات والحيوانات وغيرها من أنواع الحياة. مثلا: النوكليوتيدات والحمض الهيدروجيني والحموض الأمينية للبروتينات. لهذا فإن تثبيت النيتروجين هام للزراعة وصناعة الأسمدة. كما أنه جوهري في تصنيع المتفجرات (مثل البارود والديناميت والتي إن تي). يصدر تثبيت النيتروجين على نحو طبيعي لدى حدوث البرق.
كما يشير تثبيت النيتروجين إلى تحويلات حيوية أخرى للنيتروجين، كتحويله إلى ثنائي أكسيد النيتروجين. الميكروبات التي بإمكانها تثبيت النيتروجين هي بدائيات النوى (بكتيريا وعتائق سوياً موزعين في ممالكهم المخصصة) تسمى دايازتروف. طورت عدد محدود من النباتات والحيوانات (مثل أرضة) صلة تعايش مع الدايازتروف.
التثبيت الحيوي للنيتروجين
اكتشف التثبيت الحيوي للنيتروجين كل من المهندس الزراعي الألماني هيرمان هيلريغل وعالم الميكروبات الهولندي مارتينوس بايرينك. ينتج ذلك التثبيت الحيوي للنيتروجين (BNF) عندما يتبدل النيتروجين الجوي إلى أمونيا بواسطة أنزيمات النيتروجيناز.[1] وتفاعل التثبيت الحيوي للنيتروجين هو:
N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2
العملية مقرونة بحلمهة 16 مكافئ من ثلاثي فوسفات الأدينوسين ويرافقها تشكل جزيء H2. في الدايازتروف التي تقطن بشكل حر تهضم الأمونيا التي ولدها النيتروجيناز إلى غلوتامات بواسطة أنزيم غلوتامين سينثيتاز.
الجينات الميكروبية المطلوبة لتثبيت النيتروجين موزعة على نطاق رحيب في البيئات المتغايرة
الأنزيمات المسئولة عن عمل النيتروجيناز حساسة جداً للتخريب بالأوكسيجين. عديد من البكتيريا تتوقف عن إصدار الأنزيمات في حضور الأوكسيجين. تبقى الكثير من أحياء تثبيت النيتروجين فقط في أحوال لا هوائية، وتتنفس لإنقاص كميات الأوكسيجين، أو تربطة ببروتين مثل ليغيموغلوبين.
اقراء ايضا :يعتبر الإنسان من أكثر المخلوقات الحية التي تحدث تغييرًا في البيئة صح او خطأ
الميكروبات التي تثبت النيتروجين
Crystal Clear app kdict.Png مقالة مفصلة: دايازتروف
الدايازتروفات هي زراقم مثل التريكوديزميوم و الخضربيات والآزوتيات والريزوبيا والفرانكيا.
تقيم الزراقم تقريباً في مختلف البيئات المضائة وتلعب دوراً رئيسياً في دورة الكربون والنيتروجين في غلاف الأرض الحيوي. على العموم فيمكن للزراقم الاستفادة من أصول مغايرة عضوية وغير عضوية من مركبات النيتروجين، مقل النيترات أو النتريت أو الأمونيوم أو اليوريا أو قليل من الحموض الأمينية. ويمكن لبعض سلالات الزراقم تحقيق نمو دايازتروفي، وهي فرصة كانت موجودة في أجدد الأسلاف المعروفين للعتائق
يمكن للزراقم في الشعاب المرجانية أن تثبت تدهور معدل النيتروجين على اليابسة، إذ ينهي تثبيت نحو 1.8 كغ من النيتروجين لكل هيكتار في اليوم. يظن أن الزراقم البحرية الاستعمارية التريكوديزميوم تثبت النيتروجين يعادل نصف النيتروجين المثبت في الأنظمة البحرية على نطاق العالم.