Kľúčový rozdiel medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami je ten, že baktérie viažuce dusík premieňajú atmosférický dusík na amoniak alebo amoniak v pôde, zatiaľ čo denitrifikačné baktérie premieňajú dusičnany v pôde na vzdušný dusík.
Cyklus dusíka je jedným z hlavných biogeochemických cyklov. Cyklus dusíka má niekoľko krokov. Medzi nimi fixácia dusíka a denitrifikácia sú dva stupne. Pri fixácii dusíka baktérie viažuce dusík premieňajú atmosférický dusík na amoniak alebo amónne ióny v pôde. Pri denitrifikácii denitrifikačné baktérie premieňajú dusičnany v pôde na vzdušný dusík. Baktérie viažuce dusík zvyšujú úrodnosť pôdy. Naproti tomu denitrifikačné baktérie znižujú úrodnosť pôdy.
Čo sú baktérie viažuce dusík?
Baktérie viažuce dusík sú skupinou baktérií, ktoré premieňajú atmosférický dusík alebo plynný dusík na amoniak alebo amónne ióny v pôde. Azotobacter, Bacillus, Clostridium a Klebsiella sú niekoľko príkladov baktérií viažucich dusík. Plyn N2 tvorí asi 78 % objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého sveta pôsobením týchto baktérií viažucich dusík. Preto premieňajú plyn N2 na ióny NH3 a NH4+. Potom tieto ióny NH3 a NH4+ cirkulujú cez cyklus dusíka a dodávajú dusík všetkým živým organizmom. Baktérie viažuce dusík používajú enzým nazývaný dusíkatá látka na premenu plynného dusíka na amoniak. Enzým dusitanáza katalyzuje premenu atmosférického dusíka na amoniak prerušením trojitej kovalentnej väzby a pridaním troch atómov vodíka ku každému atómu dusíka. Baktérie viažuce dusík fungujú efektívnejšie v anaeróbnom prostredí.
Obrázok 01: Baktérie viažuce dusík v koreňových uzlinách
Niektoré baktérie viažuce dusík sú voľne žijúce pôdne baktérie (Azotobacter) a voľne žijúce sinice, zatiaľ čo niektoré baktérie ako Rhizobium a Bradyrhizobium atď. žijú v symbiotických vzťahoch so strukovinami. Fixácia dusíka je rozhodujúca pre rast, vývoj a produktivitu rastlín. Preto baktérie viažuce dusík zvyšujú úrodnosť pôdy a produktivitu poľnohospodárstva.
Čo sú denitrifikačné baktérie?
Denitrifikačné baktérie sú skupina baktérií, ktoré premieňajú dusičnany v pôde na atmosférický dusík. Tento proces sa nazýva denitrifikácia a je jedným z hlavných krokov cyklu dusíka. Denitrifikačné baktérie sa podieľajú na uvoľňovaní pevného dusíka späť do atmosféry a na dokončení cyklu dusíka. Tieto baktérie využívajú niekoľko enzýmov, vrátane nitrátreduktázy, dusitanreduktázy, reduktázy oxidu dusnatého a reduktázy oxidu dusného. Baktérie ako Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus a Clostridium atď. sú niekoľko príkladov denitrifikačných baktérií. Sú to najmä fakultatívne anaeróbne heterotrofné baktérie. Pracujú v anaeróbnych alebo anoxických podmienkach, ako sú podmáčané pôdy. Okrem toho tieto baktérie žijú v širokej škále biotopov vrátane extrémnych prostredí, ktoré sú vysoko slané a majú vysokú teplotu.
Obrázok 02: Denitrifikačná baktéria
Denitrifikačné baktérie používajú dusičnan alebo oxidovaný dusík ako svoj respiračný substrát v neprítomnosti kyslíka ako terminálneho akceptora elektrónov. V dôsledku toho sa dusičnany uvoľňujú ako plynný dusík do atmosféry. Dusičnany sú rastlinou prístupnou formou dusíka v pôde. Keďže denitrifikačné baktérie odstraňujú dusičnany z pôdy, sú zodpovedné za zníženie úrodnosti pôdy a poľnohospodárskej produktivity.
Aké sú podobnosti medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami?
- Baktérie viažuce dusík aj denitrifikačné baktérie sú neoddeliteľnou súčasťou cyklu dusíka.
- Sú to najmä pôdne mikroorganizmy.
- Na premenu dusíkových foriem používajú enzýmy.
- Baktérie viažuce dusík aj denitrifikačné baktérie preferujú anaeróbne prostredie.
Aký je rozdiel medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami?
Baktérie viažuce dusík sú baktérie, ktoré premieňajú voľný atmosférický dusík na amoniak alebo amónium v pôde. Denitrifikačné baktérie sú baktérie, ktoré premieňajú dusičnany v pôde na voľný atmosférický dusík. Toto je kľúčový rozdiel medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami. Azotobacter, Bacillus, Clostridium a Klebsiella je niekoľko typov baktérií viažucich dusík, zatiaľ čo Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus atď. je niekoľko typov denitrifikačných baktérií.
Nižšie uvedená infografika uvádza ďalšie rozdiely medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Baktérie viažuce dusík vs denitrifikačné baktérie
Baktérie viažuce dusík premieňajú atmosférický dusík na amoniak v pôde. Denitrifikačné baktérie premieňajú dusičnany v pôde na voľný vzdušný dusík. Toto je kľúčový rozdiel medzi baktériami viažucimi dusík a denitrifikačnými baktériami. Keďže baktérie viažuce dusík pridávajú dusík do pôdy, pomáhajú zvyšovať úrodnosť pôdy a poľnohospodársku produktivitu. Naproti tomu denitrifikačné baktérie pomáhajú znižovať úrodnosť pôdy a poľnohospodársku produktivitu.
