Ý nghĩa của quá trình cố định nitơ tự do (N2) pps

Ý nghĩa của quá
trình cố định
nitơ tự do (N2)




Ni tơ trong khí quyển tồn tại dới
dạng khí N
2
và chiếm khoảng 79%
thể tích không khí. Mặc dù sống
trong "đại dương nitơ" nhưng thực
vật nói chung không có khả năng
đồng hóa trực tiếp được.
N
2
là phân tử rất khó phản ứng với
các phân tử khác để tạo thành hợp
chất. Liên kết N ≡ N có năng lượng
liên kết rất lớn nên muốn xảy ra
phản ứng giữa N
2
với các nguyên
tố khác thành các hợp chất vô
cơ, trong kỹ thuật người ta phải
dùng lượng năng lượng rất cao.
Muốn thu được NH
3

từ N
2
phải
dùng nhiệt độ 500
o
C với áp suất
200-300atm. Muốn tổng hợp
cyanamide calcium (CaCN) phải
dùng lò điện. Trong tự nhiên, khi
có sấm sét tạo nên áp suất và nhiệt
độ rất cao mới cắt đứt liên kết đó
để hình thành nên đạm vô cơ. Vì
vậy, sau trận mưa giông, cây tươi
tốt hơn vì được bổ sung thêm đạm
từ nước mưa.
Tuy nhiên, tồn tại một số vi sinh
vật có khả năng biến N
2
trong khí
quyển thành NH
3
cung cấp đạm
cho cây mà chỉ cần một lượng năng
lượng rất ít (3-5 kcal/M). Chúng
được gọi chung là các vi sinh vật cố
định đạm.
Quá trình cố định đạm bằng con
đường sinh học có ý nghĩa to lớn
đối với cân bằng N trên trái đất và
việc duy trì độ phì của đất. Hiện

nay, mặc dầu việc sản xuất phân
đạm ngày một tăng nhưng mới chỉ
đáp ứng được một lượng đạm rất
nhỏ mà cây trồng đòi hỏi hàng
năm.
Theo tài liệu phân tích, trong
trường hợp thuận lợi, vi khuẩn nốt
sần có thể đồng hóa 100-250kg
N/ha/năm. Cỏ Luzern: 300kg, cỏ
Stylo: 150- 200kg, các loại đậu 80-
120kg, các vi khuẩn sống tự do
như Azotobacter 25-40kg. Nói
chung, mỗi năm trên trái đất, các vi
sinh vật cố định được khoảng 100
triệu tấn N ở dạng liên kết
(Yacovlev, l956).
Lượng N sinh học được tích lại
trong đất nhờ các vi sinh vật cố
định đạm có ý nghĩa rất lớn đối với
nông nghiệp, đặc biệt là các nước
có nền công nghiệp phân hóa học
chưa phát triển. Do đó, việc phát
hiện ra các nhóm vi sinh vật có khả
năng cố định N
2
và sử dụng chúng
như một nguồn phân bón hữu hiệu
là biện pháp tích cực làm giàu
nguồn đạm cho đất và giảm bớt
nguy cơ gây ô nhiễm môi trường

do sử dụng quá nhiều phân bón hóa
học.
Hiện nay, việc sử dụng quá nhiều
phân đạm vô cơ đã làm cho môi
trường đất và nước bị ô nhiễm, hàm
lượng nitrate tích lũy trong nhiều
loại sản phẩm nông nghiệp cũng
tăng đến mức báo động. Chính vì
vậy, thay thế một phần đạm vô cơ
bằng đạm sinh học sẽ góp phần làm
cho môi tr- ường sinh thái nông
nghiệp bền vững hơn. Việc trồng
xen các cây họ đậu với các cây
trồng khác cũng như trồng các cây
họ đậu cải tạo đất là biện pháp canh
tác hợp lý, có hiệu quả cao và được
ứng dụng ngày càng nhiều nhằm
tăng năng suất cây trồng, đồng thời
đảm bảo bền vững cho sinh thái
nông nghiệp.
Hương Thảo