Quá trình nitrat hoá pps

Quá trình nitrat hoá:
NH4
+ được sinh ra trong quá trình amôn hoá cũng như
được giải phóng ra từ
các dạng phân đạm hoá học sẽ nhanh chóng bị oxy
hoá thành NO2
-, rồi sau đó thành
NO3
Quá trình này gọi là quá trình nitrat hoá. Nhóm vi
khuẩn thực hiện quá trình
này là vi khuẩn nitrat hoá.
Quá trình này gồm 2 giai đoạn và do 2 nhóm vi sinh
vật khác nhau thực hiện.
- Giai đoạn nitrit hoá do vi khuẩn nitrit hoá thực hiện,
chúng thuộc 4 giống:
Nitrosomonas, Nitrocystis, Nitrosolobus,
Nitrosospira. Đây là những vi khuẩn
Gram âm, hiếu khí, thích hợp ở pH trung tính đến hơi
kiềm. Giai đoạn nitrit hoá có
thể được trình bày như sau:
NH4
+ + 3/2 O2 NO2
- + H2O + 2H+ + Q
Enzim xúc tác cho giai đoạn này là enzim thông
thường của quá trình hô hấp
hiếu khí.
Giai đoạn nitrat hoá do vi khuẩn nitrat hoá thực hiện,
chúng gồm 3 giống:
Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus. Đây là những
vi khuẩn Gram âm, hiếu khí,
thích hợp ở pH trung tính đến hơi kiềm. Giai đoạn

nitrat hoá có thể được trình như
sau:
NO2
- + ½ O2 NO3
- + Q
Vi khuẩn nitrat hoá thuộc loại tự dưỡng hoá năng.
Cũng như các vi sinh tự
dưỡng hoá năng khác, vi khuẩn nitrat hoá dùng năng
lượng sinh ra trong quá trình
này để đồng hoá CO2 của không khí. Ngoài quá trình
nitrat hoá do nhóm vi khuẩn
tự dưỡng hoá năng thực hiện còn có quá trình nitrat
hoá do vi sinh vật dị dưỡng
thực hiện. Các vi sinh vật này không có khả năng
đồng hoá CO2 nhưng cũng có khả
năng chuyển hoá NH3 thành nitrit rồi thành nitrat. Đó
là những vi khuẩn thuộc
giống: Alcaligenes, Anthrobacter, Corynebacterium,
Achromobacter,
Pseudomonas, Nocardia, Streptomyces. Ngoài ra
chúng còn có thể tiến hành quá
trình nitrat hoá đối với nhiều hợp chất hữu cơ chứa
nitơ khác (amit, amin, oxim,
hydroxamat ).
R – NH2 R – NHOH R - [NO] R –
NO2 NO3
-
NH2OH [NOH] NO2
Quá trình nitrat hoá diễn ra trong đất rất mãnh liệt.
các nhân tố ảnh hưởng

đến quá trình đó là độ chua, độ thoáng môi trường,
lượng chứa các hợp chất hữu cơ
trong đất Quá trình tạo NO3
- không xảy ra khi pH< 6, thường diễn ra ở pH = 6,2
–
9,0. Các vi khuẩn nitrat hoá đều là những vi khuẩn
hiếu khí nên tập trung nhiều ở
các lớp đất thoáng trên mặt đất. Quá trình nitrat hoá
diễn ra mạnh ở 30 – 35oC và
ngừng trệ ở 10oC.
Dạng đạm nitrat là dạng dễ bị rửa trôi. Trong điều
kiện nhiệt đới mưa nhiều
như ở nước ta, hiện tượng rửa trôi chất dinh dưỡng
diễn ra rất mãnh liệt. Đó là một
trong những nguyên nhân của tình trạng nghèo đạm ở
ta hiện nay.
Vi khuẩn nitrat hoá phân bố rộng rãi trong tự nhiên
và có ý nghĩa đáng kể
trong vòng tuần hoàn nitơ. Riêng ý nghĩa đối với
nông nghiệp có 2 quan điểm trái
ngược nhau về quá trình này:
- Đây là quá trình có lợi vì NO3
- là dạng nitơ được cây trồng dễ hấp thu và
việc chuyển từ dạng NH4
+ sang dạng NO3
- sẽ làm axit hoá môi trường đất, do đó
nâng cao độ hoà tan của nhiều muối vô cơ chứa P, K,
Ca, Mg.
- Quá trình nitrat hoá là quá trình bất lợi vì:
+ Cây trồng hấp thu dạng NH4

+ không kém NO3
Dạng NH4
+ được duy trì
trong đất bền hơn dạng NO3
- nhất là khi chúng liên kết với các thành phần
khoáng
sét của đất. Còn NO3
- dễ dàng bị rửa trôi xuống tầng lớp sâu tạo điều kiện
cho vi
khuẩn phản nitrat hoá hoạt động, làm cho đất mất
đạm.
+ Việc chuyển hoá thành dạng NO3
- dẫn đến hiện tượng làm chua đất và
nhiều khi bất lợi đối với cây trồng.
+ NO2
-, NO3
- độc đối với cây.
Thực ra, giá trị sinh lý của 2 dạng đạm này hoàn toàn
tương đương nhau. Ưu
thế của 1 trong 2 dạng tuỳ thuộc vào hàng loạt các
điều kiện bên trong và bên ngoài
(đặc điểm sinh học của từng loài cây, giai đoạn sinh
trưởng phát triển của cây, dự
trữ gluxit có trong cây, pH, nồng độ muối, độ thoáng,
thành phần khoáng của môi
trường).