Роль почвенных микроорганизмов в круговороте биофильных элементов в природе. Часть VII

Денитрификация - окисление органических соединений бактериями при использовании нитратов и нитритов как их акцепторов электрона - один из наиболее распространенных в почве процессов. Конечными продуктами его являются газообразные соединения - закись азота и молекулярный азот.

 

Ранее считалось, что денитрификаторы - узкая группа высокоспециализированных бактерий. Сейчас известно, что процесс денитрификации осуществляет широкий круг прокариот.

Прямые методы определения численности бактерий-де- нитрификаторов подтвердили, что не менее 2/3 бактерий, распространенных в почвах, являются денитрификаторами. Эти данные позволяют полагать, что в почве постоянно в большом количестве присутствуют денитрификаторы и азотфиксаторы. Эффективность их действия определяется многочисленными взаимодействующими между собой факторами, но наиболее активно их деятельность протекает в ризосфере растений.

Прикорневая зона растений - одна из экологических ниш, где образование N20 протекает наиболее интенсивно. В ризосфере ячменя потери нитратного азота в виде N20 достигают 90 %, тогда как в парующей почве они составляют 5 %. В ризосфере растений риса образование закиси азота протекало в 14 раз интенсивнее, чем в почве без растений.

В природе N20 постоянно поглощается. Известно несколько процессов восстановления закиси азота до молекулярного азота - химические реакции в стратосфере («стратосферный сток») и микробиологическая трансформация в почве («тропосферный сток»).

Химические реакции N20 со стратосферным озоном (03) приводят к разрушению «озонового экрана» Земли. Однако поглощение закиси азота в стратосфере идет очень медленно. Поэтому основным стоком для N20, что признается всеми исследователями, является почва. Известно несколько микробиологических процессов, в ходе которых восстанавливается закись азота; среди них наибольшее значение имеют два - денитрификация и азотфиксация.

В неполной цепи нитратного дыхания денитрификация заканчивается образованием N20. Полная цепь, когда N20 восстанавливается до молекулярного азота (процесс денитрификации идет до конца), обнаружена у ограниченного числа микроорганизмов, «истинных» денитрификаторов. Один и тот же микроорганизм в разных условиях может осуществлять полный или укороченный цикл нитратного дыхания.