Pròiseas Cearcall Nitrogen: Beatha Nàdarra ann an Co-sheirm
’S e cearcall naitridean aon de na cearcallan bith-cheimigeach as cudromaiche air an Talamh, anns a bheil gluasad naitridean ann an diofar chruthan ceimigeach eadar an àile, an ùir, uisge, agus fàs-bheairtean beò. Tha naitridean na eileamaid riatanach, a’ dèanamh suas timcheall air 78% de àile na Talmhainn ann an cruth gas naitridean (N2). Ged a tha e pailt, chan urrainn do fhàs-bheairtean beò an seòrsa naitridean seo a chleachdadh gu dìreach. Mar sin, tha pàirt riatanach aig cearcall naitridean ann a bhith ag atharrachadh naitridean àile gu cruthan a ghabhas cleachdadh le lusan is beathaichean. Nì an t-artaigil seo ath-sgrùdadh air na prìomh ìrean ann an cearcall naitridean.
### 1. Ceangal Nitrogen (Ceangal Nitrogen)
Is e a’ chiad ìre ann an cearcall naitridein ceangal naitridein, am pròiseas leis a bheil gas naitridein àileach (N2) air a thionndadh gu ammonia (NH3) tro ghnìomhachd meanbh-fhàs-bheairtean no tro phròiseasan neo-bhitheach leithid dealanach.
Tha dà phrìomh sheòrsa de cheangal nitrogen ann:
– Ceangal Bith-eòlasach: Air a dhèanamh le bacteria sònraichte, nam measg an fheadhainn den ghnè Rhizobium, a tha a’ fuireach ann an nodalan freumha legumes leithid pònairean agus alfalfa. Tha an enzyme nitrogenase aig na bacteria seo, a dh’ fhaodas na ceanglaichean làidir eadar dadaman naitridein ann an N2 a bhriseadh sìos agus a thionndadh gu ammonia.
– Ceangal Neo-bhitheach: Tha am pròiseas seo a’ tachairt gu nàdarrach tro dhealanach a bheir seachad lùth gu leòr gus an ceangal N2 a bhriseadh sìos gu dadaman naitridein fa leth, a bhios an uairsin ag ath-fhreagairt le ocsaidean san àile gus naitrid agus naitrid a chruthachadh a thèid a ghiùlan chun na talmhainn le uisge.
### 2. Ammonachadh (Ammonachadh)
Is e ammonachadh, ris an canar cuideachd lobhadh no mèinnearachd, am pròiseas leis a bheil stuth organach marbh, ge bith an e plannt no ainmhidh a th’ ann, air a bhriseadh sìos le meanbh-fhàs-bheairtean saprophytic, a’ toirt a-mach ammonia (NH3) no ianan ammonium (NH4+). Tha am stuth organach seo a’ toirt a-steach pròtainean, DNA, agus todhar naitrideanach eile ann an clò beò. Nuair a gheibh fàs-bheairtean bàs agus nuair a tha lobhadh a’ tachairt, thèid an naitridean anns a’ stuth organach ath-nuadhachadh air ais dhan ùir mar ammonia, a dh’ fhaodar ath-chleachdadh le lusan.
### 3. Nìtrification
'S e pròiseas dà-ìre a th' ann an nitrification a bhios ag atharrachadh ianan ammonia (NH3) no ammonium (NH4+) gu nitrite (NO2-) agus an uair sin gu nitrate (NO3-). Tha am pròiseas seo air a dhèanamh le bacteria nitrificating:
– A’ chiad ìre: Ocsaideachadh ammonia gu nitrite le bacteria ris an canar Nitrosomonas.
– NH3 + O2 → NO2- + H2O + H+
– An dàrna ìre: Tuilleadh ocsaididh de nitrite gu nitrite le diofar bacteria, leithid Nitrobacter.
– NO2- + 1/2 O2 → NO3-
Faodar an naitrid a thig às seo a ghabhail a-steach le freumhaichean lusan mar bheathach riatanach no a dhì-nitreachadh air ais gu gas naitridein saor, a rèir nan suidheachaidhean àrainneachdail.
### 4. Co-fhilleadh
’S e am pròiseas a th’ ann an co-chur naitrid (NO3-) no ammonium (NH4+) bhon ùir tron fhreumhan aca. Tha an nitrid a chaidh a ghabhail a-steach air a thionndadh gu ammonium leis an enzyme nitrate reductase ann an ceallan planntrais. Tha an ammonium seo an uair sin air a chleachdadh gus amino-aigéid, niùclasaidean, agus todhar nitrogenach eile a tha riatanach airson fàs is leasachadh planntrais a cho-chur. Tha am pròiseas seo cuideachd a’ toirt seachad stòr nitrogen riatanach do bheathaichean a bhios ag ithe nan lusan sin, a’ leudachadh sruth naitrid gu ìrean trofaigeach nas fhaide san eag-shiostam.
### 5. Dì-nitreachadh
Is e dì-nitreachadh am pròiseas leis a bheil naitrid (NO3-) air a thionndadh air ais gu gas naitridein (N2) no gas ogsaid naitridh (N2O) tro shreath de ath-bheachdan anaerobach a bhios bacteria dì-nitreachaidh, leithid Pseudomonas agus Clostridium, a’ dèanamh.
– NO3- → NO2- → CHAN EIL → N2O → N2 (g)
Bidh dì-nitreachadh a’ tachairt sa mhòr-chuid fo chumhachan anaerobach, leithid ann an ùir làn uisge no cruachan de sgudal organach. Tha am pròiseas seo cudromach oir cuidichidh e le casg a chuir air cus cruinneachadh nitratan ann an eag-shiostaman, a dh’ fhaodadh leantainn gu eutrofachadh cuirp uisge.
### 6. Dreuchd Dhaonna ann an Cearcall naitridein
Tha buaidh mhòr aig gnìomhachd dhaoine air cearcall nàdarra naitridein. Bidh cleachdadh todhar naitridein sintéiseach ann an àiteachas a’ cuideachadh le bhith a’ meudachadh ceangal naitridein, ach bidh e cuideachd a’ cur ri truailleadh na h-àrainneachd tro ruith-uisge a dh’ fhaodadh eutrofachadh adhbhrachadh ann an cuirp uisge. Bidh losgadh connadh fosail agus gnìomhachdan gnìomhachais cuideachd a’ toirt a-mach ocsaidean naitridein, a chuireas ri truailleadh adhair, uisge searbhagach, agus atharrachadh clìomaid.
### Co-dhùnadh
Tha cearcall naitridean na eisimpleir foirfe de mar a bhios eileamaidean riatanach a’ gluasad tro eag-shiostaman nàdarra, a’ dèanamh cinnteach à cothromachadh a leigeas le beatha soirbheachadh. Bho cheangal naitridean, ammonachadh, nitrificachadh, co-chruinneachadh, agus dì-nitrificachadh, tha pàirt eadar-cheangailte agus riatanach aig gach ìre. Chan e a-mhàin gu bheil tuigse agus meas air iom-fhillteachd cearcall naitridean deatamach do shaidheans eag-eòlasach ach cuideachd do na h-oidhirpean againn gus goireasan nàdarra agus an àrainneachd a riaghladh ann an dòigh nas seasmhaiche. Le barrachd mothachaidh air a’ chearcall seo, is urrainn dhuinn ceumannan a ghabhail gus buaidhean àicheil ghnìomhachdan daonna a lughdachadh agus cothromachadh nàdarra ar n-eag-shiostaman a chumail suas.
