Как бобовые участвуют в круговороте азота?

Бобовые, такие как фасоль, горох, клевер и чечевица, играют решающую роль в круговороте азота посредством уникального процесса, называемого азотфиксацией. Вот как бобовые способствуют круговороту азота:

1. Фиксация азота:

- Бобовые образуют симбиотические отношения с бактериями, называемыми ризобиями.

- Внутри корневых клубеньков бобовых растений ризобии превращают атмосферный азот (N2) в аммиак (NH3) посредством процесса фиксации азота.

- Фермент нитрогеназа, вырабатываемый ризобиями, способствует превращению N2 в NH3.

2. Ассимиляция аммиака:

- Бобовые используют часть аммиака для роста и синтеза белка.

- Оставшийся аммиак превращается в различные азотистые соединения, такие как аминокислоты, белки и нуклеотиды, необходимые для роста растений.

3. Разложение и выделение азота:

- Когда бобовые умирают или сбрасывают листья и корни, они выделяют в почву эти богатые азотом соединения.

- В процессе разложения почвенные микроорганизмы расщепляют растительный материал и преобразуют органический азот обратно в аммонийную (NH4+) и нитратную (NO3-) формы. Эти минеральные формы азота становятся доступными для поглощения другими растениями.

4. Предотвращение денитрификации:

- Бобовые помогают снизить потери азота из почвы за счет денитрификации.

- Денитрификация – это процесс, при котором нитраты преобразуются в газообразный азот определенными бактериями в анаэробных условиях.

- Присутствие бобовых помогает поддерживать сбалансированную почвенную среду с достаточным количеством кислорода, тем самым снижая денитрификацию и сохраняя азот в почве.

5. Севооборот:

- Бобовые культуры часто используются в системах севооборота для пополнения азота почвы.

- После того, как бобовая культура выращена и снова заделана в почву, повышенное содержание азота приносит пользу последующим культурам в севообороте, которые могут не иметь способности фиксировать атмосферный азот.

Способность бобовых к фиксации азота повышает плодородие почвы и снижает потребность в синтетических азотных удобрениях, способствуя устойчивому сельскому хозяйству. Это также приносит пользу всей экосистеме, поддерживая доступность азота, важнейшего питательного вещества для роста растений и основы многих экологических процессов.

Способствуя росту бобовых, фермеры способствуют более сбалансированному и устойчивому циклу азота, что приводит к улучшению здоровья почвы, урожайности и сохранению окружающей среды.