Kľúčový rozdiel – nitrifikácia vs denitrifikácia
cyklus dusíka je dôležitý biogeochemický cyklus, v ktorom sa dusík premieňa na rôzne chemické formy, ako napríklad NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – atď. V cykle dusíka existujú štyri hlavné procesy. Sú to fixácia, amonifikácia, nitrifikácia a denitrifikácia. Mnohé z týchto procesov vykonávajú mikroorganizmy, najmä baktérie prítomné v pôde. Nitrifikácia a denitrifikácia sú dva hlavné stupne, ktoré premieňajú atmosférický dusík na dusičnany a dusičnany späť na atmosférický dusík. Nitrifikácia je biologická premena amónia (NH4+) na dusičnany (NO3 –) oxidáciou, kým denitrifikácia je biologická premena dusičnanov na dusíkaté plyny (N2) redukciou. Toto je kľúčový rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.
Čo je nitrifikácia?
Nitrifikácia je proces, ktorý oxidáciou premieňa amoniak alebo amónne ióny na dusičnany. Je neoddeliteľnou súčasťou kolobehu dusíka. Uľahčujú to dva typy chemoautotrofných aeróbnych baktérií, ako sú Nitrosomonas a Nitrobacter. Pracujú v aeróbnych podmienkach. Nitrifikáciu iniciuje Nitrosomonas. Baktérie Nitrosomonas premieňajú amoniak a amónne ióny na dusitany. Po druhé, dusitany sa premieňajú na dusičnany pomocou Nitrobacter. Tieto dva kroky môžu byť znázornené nasledovne.
Nitrifikácia je nanajvýš dôležitá pre pokračovanie ekosystému a rozklad organickej hmoty. Nitrifikácia je tiež nevyhnutným procesom pre rastliny. Rastliny získavajú dusík vo forme dusičnanov. Dusičnany sú hlavnou dostupnou formou dusíka v rastlinách. Preto je nitrifikácia mimoriadne dôležitá pre poľnohospodárstvo a rastliny.
Obrázok 01: Cyklus dusíka
Čo je denitrifikácia?
Denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov v pôde na atmosférický dusík denitrifikáciou baktérií. Toto je opak nitrifikácie, ktorá je popísaná v predchádzajúcej časti. Denitrifikácia je základným krokom v cykle dusíka, ktorý uvoľňuje pevný dusík späť do atmosféry. Denitrifikáciu uľahčujú denitrifikačné baktérie ako Pseudomonas a Clostridium. Tieto baktérie sú fakultatívne anaeróbne a heterotrofné baktérie. Pracujú v anaeróbnych alebo anoxických podmienkach, ako sú podmáčané pôdy. Používajú dusičnany ako substrát na dýchanie a v dôsledku toho sa dusičnany uvoľňujú ako plynný dusík do atmosféry.
Obrázok 02: Denitrifikácia
Aké sú podobnosti medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou?
- Nitrifikácia a denitrifikácia sú dva hlavné procesy cyklu dusíka.
- Oba procesy sú poháňané baktériami.
Aký je rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou?
Nitrifikácia vs denitrifikácia |
|
| Nitrifikácia je oxidácia amoniaku alebo amónnych iónov na dusičnanové ióny nitrifikačnými baktériami. | Denitrifikácia je redukcia dusičnanov na plynný dusík denitrifikačnými baktériami. |
| Reakčné sekvencie | |
| Nitrifikácia prebieha ako NH3→NH4+ → NO 2– → NIE3– | Denitrifikácia prebieha ako NIE3–→NIE2– →NIE→N2O→N2 |
| V poľnohospodárstve | |
| Nitrifikácia je dôležitý proces pre poľnohospodárstvo, pretože produkuje rastlinu prístupnú formu dusíka (dusičnanové ióny) | Denitrifikácia je škodlivá pre rastlinnú výrobu, pretože rastlinám prístupný zdroj dusíka (dusičnan) sa premieňa na plynný dusík (N2). |
| Reactions | |
| Nitrifikácia prebieha oxidáciou. | K denytrifikácii dochádza redukciou |
| Zapojené baktérie | |
| Nitrifikáciu uľahčujú chemoautotrofné aeróbne baktérie. | Denitrifikáciu uľahčujú fakultatívne baktérie alebo heterotropné denitrifikačné baktérie. |
| Výhody | |
| Nitrifikácia je prospešná pre poľnohospodárstvo, pretože poskytuje dusičnany pre rastliny. | Denitrifikácia je prospešná pre vodné biotopy a čistenie priemyselných alebo splaškových odpadových vôd. |
| Citlivosť na environmentálne stresy | |
| Nitrifikátory sú citlivejšie na environmentálne stresy. | Denitrifikátory sú menej citlivé na environmentálne stresy. |
| rozsah pH | |
| Nitrifikácia prebieha pri pH medzi 6,5 a 8,5. | Denitrifikácia prebieha pri pH medzi 7,0 a 8,5. |
| Teplota | |
| Teplota nitrifikácie sa pohybuje medzi 16 a 35 0 | Denytrifikačná teplota sa pohybuje medzi 26 a 38 0 |
| Podmienky | |
| Nitrifikácia podporuje aeróbne podmienky. | Denitrifikácia podporuje anoxické podmienky. |
| Inhibícia | |
| Nitrifikácia prebieha prostredníctvom záplav, vysokej slanosti, vysokej kyslosti, vysokej zásaditosti, nadmerného obrábania pôdy a toxických zlúčenín. | Denitrifikácia je brzdená zníženou nitrifikáciou, nižšími hladinami dusičnanov, hnojivami a odvodňovaním pôdy. |
Zhrnutie – Nitrifikácia vs denitrifikácia
Plynný dusík tvorí asi 78 % objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého sveta procesom nazývaným biologická fixácia dusíka. Robia to baktérie viažuce dusík. Baktérie viažuce dusík premieňajú dusík na amoniak. Potom tento amoniak cirkuluje prostredníctvom cyklu dusíka a dodáva dusík všetkým živým organizmom. amoniak a amónne ióny sa oxidáciou menia na dusičnany. Tento proces je známy ako nitrifikácia. Nitrifikácia je hlavnou etapou v cykle dusíka. Vykonávajú ho aeróbne baktérie ako Nitrosomonas a Nitrobacter. Pôdny dusičnan je spotrebovaný rastlinami a inými organizmami. Dusičnany v pôde sa využívajú ako zdroj energie denitrifikáciou baktérií v anaeróbnych podmienkach. Počas tohto procesu sa dusičnany redukciou premenia späť na atmosférický N2. Tento proces je známy ako denitrifikácia. Toto je rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.
Stiahnuť PDF verziu nitrifikácie vs denitrifikácia
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citácií. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.
