Nøglebegreber

• de-nitrifikation: En mikrobielt faciliteret proces med nitratreduktion, der i sidste ende kan producere molekylært kvælstof (N2) gennem en række mellemprodukter af gasformige nitrogenoxider.
• nitrifikation: Den biologiske oxidation af ammoniak med ilt til nitrit efterfulgt af oxidation af disse nitritter til nitrat.
• ammonificering: Dannelse af ammoniak eller ammoniakforbindelser fra kvælstofforbindelser, især som følge af bakteriel nedbrydning.

Nitrogenkredsløbet beskriver omdannelsen af kvælstof mellem forskellige kemiske former. Størstedelen af jordens atmosfære (ca. 78 %) består af atmosfærisk kvælstof, men det er ikke i en form, der er anvendelig for levende væsener. Komplekse artsinteraktioner gør det muligt for organismer at omdanne kvælstof til brugbare former og udveksle det mellem dem indbyrdes. Kvælstof er afgørende for dannelsen af aminosyrer og nukleotider. Det er afgørende for alle levende væsener.

Fiksering: For at organismer kan bruge atmosfærisk kvælstof (N2), skal det “fikseres” eller omdannes til ammoniak (NH3). Dette kan lejlighedsvis ske ved et lynnedslag, men hovedparten af kvælstoffiksering sker ved fritlevende eller symbiotiske bakterier. Disse bakterier har nitrogenaseenzymet, som kombinerer gasformigt kvælstof med brint for at producere ammoniak. Det omdannes derefter yderligere af bakterierne til at lave deres egne organiske forbindelser. Nogle kvælstoffikserende bakterier lever i bælgfrugternes rodknuder, hvor de producerer ammoniak til gengæld for sukkerstoffer. I dag fremstilles ca. 30 % af det samlede fikserede kvælstof i kemiske anlæg til gødning.

Nitrificaton: Nitrificering er omdannelsen af ammoniak (NH3) til nitrat (NO3-). Den udføres normalt af jordlevende bakterier, f.eks. nitrobacter. Dette er vigtigt, fordi planter kan assimilere nitrat i deres væv, og de er afhængige af bakterier til at omdanne det fra ammoniak til en brugbar form. Nitrifikation udføres hovedsageligt af bakterieslægten Nitrobacter.

Ammonificering /Mineralisering: Ved ammonificering omdanner bakterier eller svampe det organiske kvælstof fra døde organismer tilbage til ammonium (NH4+). Nitrifikation kan også arbejde på ammonium. Det kan enten blive cykliseret tilbage til en plantebrugelig form gennem nitrifikation eller returneres til atmosfæren gennem de-nitrifikation.

De-nitrifikation: Nitrogen i sin nitratform (NO3-) omdannes tilbage til atmosfærisk kvælstofgas (N2) af bakteriearter som Pseudomonas og Clostridium, normalt under anaerobe forhold. Disse bakterier bruger nitrat som elektronacceptor i stedet for ilt under respirationen.