دورة النتروجين nitrogen cycle

يشكل النتروجين حوالي 87% من حجم الهواء، وهو غاز خامل قليل النفع لمعظم الكائنات الحية. والاستفادة من غاز النتروجين المتوفر في الغازي بكميات كبيرة لابد من تحويل هذا الغاز الخامل الى مركبات نيتروجينية يسهل للكائنات الحية الاستفادة منها.

وتسمى عملية التحويل هذه بعملية تثبيت النتروجين، ويتم تثبيت غاز النتروجين الخامل بطريقتين وهما:

1-التثبيت البيولوجي (الحيوي)

2-التثبيت الجوي

1-التثبيت البيولوجي biological fixation

تعيش في التربة المياه بعض انواع البكتريا والطحالب التي تدعى مثبتات النتروجين nitrogen fixers لقدرتها على تحويل النتروجين الجوي الخامل الى مركبات تستطيع النباتات الخضراء الاستفادة منها مثل النترات no₃ والذي يعد اهم مصدر نتروجيني للنبات على الاطلاق وذلك لسهولة امتصاصه والاستفادة منه. وتعيش هذه البكتريا والطحالب اما في

أ-تكافل مع النباتات الخضراء

ب-او ككائنات حية تعيش حرة في التربة

أ-التكافل مع النباتات الخضراء

اي يعتمد كل منهما على الاخر (تبادل المنفعة) فمع نباتات الرز والبقوليات كالفول والحمص تعيش بكتريا rhizobium في العقد البكتيرية لهذ النباتات حيث تقوم البكتريا بتحويل غاز النتروجين الخامل الى نترات وتقدمه للنبتة، وفي المقابل تقدم النبتة العناصر الغذائية للبكتريا. وتلعب هذه الانواع من البكتريا دورا هاما في الزراعة، اذ تستطيع ان تقوم بتثبيت 100 الى 200 كجم في السنة لكل هكتار.

ب-كائنات حية تعيش حرة في التربة

تعيش عدة انواع من البكتريا والطحالب حرة في التربة وتقوم بتثبيت النتروجين، ومن اهمهاazotobacter‚ clostridium‚ blue green algae وكفاءة هذه الانواع في تثبيت النتروجين اقل من كفاءة الانواع التي تعيش في تكافل مع النباتات الخضراء. اذ توفر هذه الانواع حوالي 5 كجم من النتروجين في السنة لكل هكتار. وتلعب مثبتات النتروجين البيولوجية دورا مهما في تزويد النباتات والتربة بالمركبات النتروجينية لاستعمال النباتات الخضراء، إذا تقدم هذه الكائنات الحية الدقيقة والتي تعيش في تكافل مع النبتات الخضراء او حية في التربة (وعلى نطاق عالمي) أكثر مما تقدمه الأسمدة الكيميائية النتروجينية على الرغم من عظم الناتج الصناعي العالمي.