ຂະບວນການວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນ

ຂະບວນການວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນ: ຊີວິດທຳມະຊາດທີ່ກົມກຽວກັນ

ວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນໜຶ່ງໃນວົງຈອນຊີວະພູມເຄມີທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນໂລກ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງໄນໂຕຣເຈນໃນຮູບແບບເຄມີຕ່າງໆລະຫວ່າງບັນຍາກາດ, ດິນ, ນ້ຳ, ແລະ ສິ່ງມີຊີວິດ. ໄນໂຕຣເຈນເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນ, ເຊິ່ງປະກອບເປັນປະມານ 78% ຂອງບັນຍາກາດຂອງໂລກໃນຮູບແບບຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ (N2). ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຢູ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ຮູບແບບໄນໂຕຣເຈນນີ້ບໍ່ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ໂດຍກົງໂດຍສິ່ງມີຊີວິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນຈຶ່ງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປ່ຽນໄນໂຕຣເຈນໃນບັນຍາກາດໃຫ້ກາຍເປັນຮູບແບບທີ່ພືດ ແລະ ສັດສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້. ບົດຄວາມນີ້ຈະທົບທວນຂັ້ນຕອນຫຼັກໆໃນວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນ.

### 1. ການตรึงໄນໂຕຣເຈນ (ການตรึงໄນໂຕຣເຈນ)

ຂັ້ນຕອນທຳອິດໃນວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນການตรึงໄນໂຕຣເຈນ, ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການທີ່ອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນໃນບັນຍາກາດ (N2) ຖືກປ່ຽນເປັນແອມໂມເນຍ (NH3) ຜ່ານການກະທຳຂອງຈຸລິນຊີ ຫຼື ຜ່ານຂະບວນການທີ່ບໍ່ມີຊີວິດເຊັ່ນ: ຟ້າຜ່າ.

ການຕິດໄນໂຕຣເຈນມີສອງປະເພດຫຼັກຄື:
- ການຍຶດຕິດທາງຊີວະພາບ: ປະຕິບັດໂດຍເຊື້ອແບັກທີເຣັຍບາງຊະນິດ, ລວມທັງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນສະກຸນ Rhizobium, ເຊິ່ງອາໄສຢູ່ໃນກ້ອນຮາກຂອງພືດຕະກຸນຖົ່ວເຊັ່ນ: ຖົ່ວ ແລະ ຫຍ້າ alfalfa. ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍເຫຼົ່ານີ້ມີເອນໄຊ nitrogenase, ເຊິ່ງສາມາດທຳລາຍພັນທະທີ່ແຂງແຮງລະຫວ່າງອະຕອມໄນໂຕຣເຈນໃນ N2 ແລະປ່ຽນມັນເປັນແອມໂມເນຍ.
- ການຄົງຕົວແບບບໍ່ມີຊີວິດຊີວາ: ຂະບວນການນີ້ເກີດຂຶ້ນຕາມທຳມະຊາດຜ່ານຟ້າຜ່າ ເຊິ່ງໃຫ້ພະລັງງານພຽງພໍທີ່ຈະທຳລາຍພັນທະ N2 ໃຫ້ເປັນອະຕອມໄນໂຕຣເຈນແຕ່ລະອັນ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະປະຕິກິລິຍາກັບອົກຊີເຈນໃນຊັ້ນບັນຍາກາດເພື່ອສ້າງໄນໄຕຣດ ແລະ ໄນເຕຣດ ເຊິ່ງຖືກພັດພາລົງສູ່ພື້ນດິນໂດຍຝົນ.

### 2. ການລະລາຍແອມໂມເນຍ (ການລະລາຍແອມໂມເນຍ)

ການເຮັດໃຫ້ເປັນແອມໂມເນຍ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າການເນົ່າເປື່ອຍ ຫຼື ການເຮັດໃຫ້ເປັນແຮ່ທາດ, ແມ່ນຂະບວນການທີ່ສານອິນຊີທີ່ຕາຍແລ້ວ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນພືດ ຫຼື ສັດ, ຖືກຍ່ອຍສະຫຼາຍໂດຍຈຸລິນຊີຊະນິດໜຶ່ງ, ຜະລິດແອມໂມເນຍ (NH3) ຫຼື ໄອອອນແອມໂມເນຍ (NH4+). ສານອິນຊີນີ້ປະກອບມີໂປຣຕີນ, DNA, ແລະ ທາດປະສົມໄນໂຕຣເຈນອື່ນໆໃນເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີຊີວິດ. ເມື່ອສິ່ງມີຊີວິດຕາຍ ແລະ ການເນົ່າເປື່ອຍເກີດຂຶ້ນ, ໄນໂຕຣເຈນໃນສານອິນຊີຈະຖືກຟື້ນຟູກັບຄືນສູ່ດິນເປັນແອມໂມເນຍ, ເຊິ່ງພືດສາມາດນຳມາໃຊ້ຄືນໄດ້.

### 3. ໄນຕຣິຟິເຄຊັນ

ໄນຕຣິຟາຍເຄິນ ເປັນຂະບວນການສອງຂັ້ນຕອນທີ່ປ່ຽນແອມໂມເນຍ (NH3) ຫຼື ແອມໂມເນຍໄອອອນ (NH4+) ໄປເປັນໄນໄຕຣ (NO2-) ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນໄປເປັນໄນເຕຣດ (NO3-). ຂະບວນການນີ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໄນຕຣິຟາຍເຄິນ:
- ຂັ້ນຕອນທຳອິດ: ການຜຸພັງຂອງແອມໂມເນຍໄປເປັນໄນໄຕຣດໂດຍເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ເອີ້ນວ່າ Nitrosomonas.
– NH3 + O2 → NO2- + H2O + H+
– ຂັ້ນຕອນທີສອງ: ການຜຸພັງໄນໄຕຣຕ໌ຕື່ມອີກໄປເປັນໄນເຕຣດໂດຍເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເຊັ່ນ ໄນໂຕຣແບັກເຕີ.
– NO2- + 1/2 O2 → NO3-

ໄນເຕຣດທີ່ໄດ້ຮັບສາມາດດູດຊຶມໄດ້ໂດຍຮາກພືດເປັນສານອາຫານທີ່ຈຳເປັນ ຫຼື ຖືກແຍກໄນເຕຣດກັບຄືນສູ່ກ໊າຊໄນໂຕຣເຈນອິດສະຫຼະ, ຂຶ້ນກັບສະພາບແວດລ້ອມ.

### 4. ການດູດຊຶມ

ການດູດຊຶມແມ່ນຂະບວນການທີ່ພືດດູດຊຶມໄນເຕຣດ (NO3-) ຫຼື ແອມໂມນຽມ (NH4+) ຈາກດິນຜ່ານຮາກຂອງມັນ. ໄນເຕຣດທີ່ດູດຊຶມຈະຖືກປ່ຽນເປັນແອມໂມເນຍໂດຍເອນໄຊມ໌ໄນເຕຣດຣີດັກເຕສໃນຈຸລັງພືດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແອມໂມເນຍນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະກົດອະມິໂນ, ນິວຄລີໂອໄທດ໌, ແລະສານປະກອບໄນໂຕຣເຈນອື່ນໆທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຈະເລີນເຕີບໂຕແລະການພັດທະນາຂອງພືດ. ຂະບວນການນີ້ຍັງໃຫ້ແຫຼ່ງໄນໂຕຣເຈນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບສັດທີ່ກິນພືດເຫຼົ່ານີ້, ຂະຫຍາຍການໄຫຼຂອງໄນໂຕຣເຈນໄປສູ່ລະດັບໂພຊະນາການຕື່ມອີກໃນລະບົບນິເວດ.

### 5. ການແຍກໄນຕຣິຟິເຄຊັນ

ການແຍກໄນຕຣິຟາຍເີເມັ້ນ ແມ່ນຂະບວນການທີ່ໄນເຕຣດ (NO3-) ຖືກປ່ຽນກັບຄືນສູ່ອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ (N2) ຫຼື ອາຍແກັສໄນຕຣັສອອກໄຊ (N2O) ຜ່ານຊຸດຂອງປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ມີອົກຊີເຈນທີ່ປະຕິບັດໂດຍເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ແຍກໄນຕຣິຟາຍເີເມັ້ນ ເຊັ່ນ Pseudomonas ແລະ Clostridium.
– NO3- → NO2- → ບໍ່ → N2O → N2 (g)

ການແຍກໄນຕຣິຟິເຄຊັນເກີດຂຶ້ນຕົ້ນຕໍພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ບໍ່ມີອົກຊີເຈນ, ເຊັ່ນ: ໃນດິນທີ່ອີ່ມຕົວດ້ວຍນໍ້າ ຫຼື ກອງຂີ້ເຫຍື້ອອິນຊີ. ຂະບວນການນີ້ມີຄວາມສຳຄັນເພາະມັນຊ່ວຍປ້ອງກັນການສະສົມຂອງໄນເຕຣດຫຼາຍເກີນໄປໃນລະບົບນິເວດ, ເຊິ່ງສາມາດນຳໄປສູ່ການເກີດ eutrophication ຂອງແຫຼ່ງນໍ້າ.

### 6. ບົດບາດຂອງມະນຸດໃນວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນ

ກິດຈະກຳຂອງມະນຸດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນຕາມທຳມະຊາດ. ການໃຊ້ປຸ໋ຍໄນໂຕຣເຈນສັງເຄາະໃນກະສິກຳຊ່ວຍເພີ່ມການຍຶດຕິດໄນໂຕຣເຈນ, ແຕ່ຍັງປະກອບສ່ວນເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຜ່ານການໄຫຼລົງຂອງນ້ຳທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນພັນໃນແຫຼ່ງນ້ຳ. ການເຜົາໄໝ້ຂອງເຊື້ອໄຟຟອດຊິວ ແລະ ກິດຈະກຳອຸດສາຫະກຳຍັງຜະລິດໄນໂຕຣເຈນອອກໄຊ, ເຊິ່ງປະກອບສ່ວນເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດທາງອາກາດ, ຝົນກົດ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງດິນຟ້າອາກາດ.

### ສະຫຼຸບ

ວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນເປັນຕົວຢ່າງທີ່ສົມບູນແບບຂອງວິທີທີ່ອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນເຄື່ອນຍ້າຍຜ່ານລະບົບນິເວດທຳມະຊາດ, ຮັບປະກັນຄວາມສົມດຸນທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ຊີວິດຈະເລີນເຕີບໂຕ. ຕັ້ງແຕ່ການตรึงໄນໂຕຣເຈນ, ການສັງເຄາະແອມໂມນີ, ການສັງເຄາະໄນໂຕຣເຈນ, ການດູດຊຶມ, ແລະ ການແຍກໄນໂຕຣເຈນ, ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນມີບົດບາດທີ່ເຊື່ອມໂຍງກັນ ແລະ ສຳຄັນ. ການເຂົ້າໃຈ ແລະ ຊື່ນຊົມກັບຄວາມສັບສົນຂອງວົງຈອນໄນໂຕຣເຈນບໍ່ພຽງແຕ່ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ວິທະຍາສາດດ້ານນິເວດວິທະຍາເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງສຳຄັນຕໍ່ຄວາມພະຍາຍາມຂອງພວກເຮົາໃນການຄຸ້ມຄອງຊັບພະຍາກອນທຳມະຊາດ ແລະ ສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງຍືນຍົງກວ່າເກົ່າ. ດ້ວຍຄວາມຮັບຮູ້ທີ່ດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບວົງຈອນນີ້, ພວກເຮົາສາມາດປະຕິບັດຂັ້ນຕອນຕ່າງໆເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງລົບຂອງກິດຈະກຳຂອງມະນຸດ ແລະ ຮັກສາຄວາມສົມດຸນທາງທຳມະຊາດຂອງລະບົບນິເວດຂອງພວກເຮົາ.