Klíčové pojmy

• de-nitrifikace: Mikrobiálně usnadněný proces redukce dusičnanů, který může v konečném důsledku produkovat molekulární dusík (N2) prostřednictvím řady meziproduktů plynných oxidů dusíku.
• nitrifikace: Biologická oxidace amoniaku kyslíkem na dusitany a následná oxidace těchto dusitanů na dusičnany.
• amonifikace: Vznik amoniaku nebo jeho sloučenin z dusíkatých sloučenin, zejména v důsledku bakteriálního rozkladu.

Dusíkový cyklus popisuje přeměnu dusíku mezi různými chemickými formami. Většina zemské atmosféry (asi 78 %) je tvořena atmosférickým dusíkem, který však není ve formě využitelné pro živé organismy. Složité druhové interakce umožňují organismům přeměňovat dusík na využitelné formy a vyměňovat si ho mezi sebou. Dusík je nezbytný pro tvorbu aminokyselin a nukleotidů. Je nezbytný pro všechny živé organismy.

Fixace: Aby mohly organismy využívat atmosférický dusík (N2), musí být “fixován” neboli přeměněn na amoniak (NH3). K tomu může příležitostně dojít zásahem blesku, ale většinu fixace dusíku provádějí volně žijící nebo symbiotické bakterie. Tyto bakterie mají enzym nitrogenázu, který spojuje plynný dusík s vodíkem za vzniku amoniaku. Ten pak bakterie dále přeměňují na vlastní organické sloučeniny. Některé bakterie vázající dusík žijí v kořenových hlízkách luštěnin, kde produkují amoniak výměnou za cukry. V současné době se asi 30 % celkového fixovaného dusíku vyrábí v chemických závodech pro hnojiva.

Dusík: Nitrifikace je přeměna amoniaku (NH3) na dusičnany (NO3-). Obvykle ji provádějí půdní živé bakterie, například nitrobakterie. Je to důležité, protože rostliny mohou asimilovat dusičnany do svých tkání a spoléhají na to, že je bakterie přemění z amoniaku na využitelnou formu. Nitrifikaci provádí především rod bakterií Nitrobacter.

Amonifikace /Mineralizace: Při amonifikaci přeměňují bakterie nebo houby organický dusík z odumřelých organismů zpět na amonium (NH4+). Na amoniak může působit i nitrifikace. Ten může být buď cyklicky převeden zpět do formy využitelné rostlinami prostřednictvím nitrifikace, nebo vrácen do atmosféry prostřednictvím de-nitrifikace.

De-Nitrifikace: Dusík v dusičnanové formě (NO3-) je přeměňován zpět na atmosférický plynný dusík (N2) bakteriálními druhy, jako jsou Pseudomonas a Clostridium, obvykle v anaerobních podmínkách. Tyto bakterie používají při dýchání dusičnany jako akceptor elektronů místo kyslíku

.