6. Процесс аммонификации.
Аммонийный азот образуется в результате процесса аммонификации, т.е. распада азот содержащих органических соединений до NH3.
В аммонификации участвуют разные группы аэробных и анаэробных микроорганизмов – бактерии, грибы, актиномицеты. Поэтому аммонификация протекает в присутствии кислорода и без него, и при различной реакции среды. Резко снижается аммонификация только в анаэробных условиях сильнокислых или сильнощелочных почв.
Скорость аммонификации зависит также от температуры и влажности почвы. Образующийся NH3 реагирует с органическими и минеральными кислотами почвенного раствора.
NH3+CH3COOH=CH3COONH4
NH3+H2CO3=NH4HCO3
При диссоциации солей NH4 поглощается ППК, и достаточно прочно закрепляется.
Ca Са
ППК)H + NH4HCO3 =ППК)H + Mg(HCO3)2
Mg NH4
т.е. аммонийный азот прочно закрепляется в ППК, но остается доступным для растений.
7. Процесс нитрификации.
Нитратный азот образуется в результате процесса нитрификации. Окисляется NH3 до нитратов под действием специфических аэробных бактерий – нитрификаторов.
Выделятся 2 стадии процесса:
1) окисление аммиака до азотистой кислоты бактериями Nitrosamonas, Nitrosocystis и др.
2NH3+3O2=2HNO2+2H2O
2) окисление азотистой кислоты до азотной бактериями рода Nitrobacter
2HNO2+O2=HNO3
Образующаяся азотная кислота нейтрализуется катионами Са, Mg и др. находящимися в почвенном растворе или ППК.
2HNO3+Ca(HCO3)2=Ca(NO3)2+2H2CO3
Ca 2H
ППК)H + nHNO3=ППК)H + Ca(NO3)2
Mg Mg
Все соли азотной кислоты хорошо растворимы в воде, кроме того нитраты отрицательно физически поглощаются почвой. Нитратный азот всегда находится в почвенном растворе обладая высокой подвижностью. При возделывании культур нитраты сразу поглощаются растениями. Накопление нитратов в значительных размерах до 300 кг/га за лето происходит только в чистом пару. Оптимальные условия для нитрификации: хорошая аэрация, влажность 60-70%, t=25-32, близкая к нейтральной рН, такие условия являются оптимальными и для растений. Таким образом интенсивное накопление нитратов свидетельствует о повышенном накоплении его в почве.
Продуктами аммонификации и нитрификации являются формы минерального азота, поэтому значение имеет регулирование темпов этих процессов. Количество органического вещества участвующего в аммонификации можно повысить внесением органических удобрений. Реакцию среды можно оптимизировать известкованием. Водно-воздушные свойства и температурный режим обработкой и структурой посевных площадей. На окультуренных хорошо удобренных почвах эти процессы протекают с большой скоростью и во многом удовлетворяют потребность с/х растений в азоте. Нитрификация может играть и отрицательную роль т.к. нитраты очень подвижны и в значительной степени вымываются.
8. Процессы биологической и косвенной денитрификации.
Денитрификация – это восстановление нитратного азота до газообразных соединений (N2O, NO, NO2) с участием анаэробных бактерий денитрификаторов Bact. Denitrificans.
Наиболее интенсивно протекает денитрификация в анаэробных условиях переувлажненных или переуплотненных почв при щелочной реакции среды рН=6,5-7,5 и избытке органического вещества богатого углеводами.
Вместе с тем идет и при оптимальных рН, влажности и аэрации, т.к. внутри почвенных микроагрегатов всегда существуют анаэробные микрозоны. Образующиеся газы основные из которых N2 и N2O улетучиваются из почвы обуславливая тем самым потерю азота. Поэтому необходимо стремиться к снижению интенсивности денитрификации использую агротехнические направленные на поддержание в почве оптимального водно-воздушного режима.
На ряду с биологической выделяется и косвенная хемоденитрификация – это образование газообразных форм азота в результате протекающих в почве химических реакций. Существенные потери происходят при разложении HNO2 в кислой среде рН<5, с выделением окиси азота.
3HNO2 HNO3 +H2O + 2NO
