безпосередньо використовувати молекулярний азот - його спочатку необхідно перевести в В«пов'язанеВ» стан. У процесі зв'язування молекули азоту розщеплюються, даючи можливість окремим атомам азоту брати участь у хімічних реакціях з іншими атомами, наприклад з киснем, і таким чином заважаючи їм знову об'єднатися в молекулу азоту. Зв'язок між атомами азоту і іншими атомами досить слабка, що дозволяє живим організмам засвоювати атоми азоту. Тому зв'язування азоту - надзвичайно важлива частина життєвих процесів на нашій планеті.
Кругообіг азоту являє собою ряд замкнутих взаємопов'язаних шляхів, по яких азот циркулює в земній біосфері. Розглянемо спочатку процес розкладання органічних речовин у грунті. Різні мікроорганізми беруть азот з розкладаються матеріалів і переводять його в молекули, необхідні їм для обміну речовин. При цьому залишився азот вивільняється у вигляді аміаку (NH3) або іонів амонію (NH4 +). Потім інші мікроорганізми пов'язують цей азот, переводячи його зазвичай у форму нітратів (NO3-). Вступаючи до рослини (і в кінцевому рахунку потрапляючи в організми живих істот), цей азот бере участь в утворенні біологічних молекул. Після загибелі організму азот повертається в грунт, і цикл починається знову. Під час цього циклу можливі як втрати азоту - коли він включається до складу відкладень або вивільняється в процесі життєдіяльності деяких бактерій (так званих денитрифицирующих бактерій), - так і компенсація цих втрат за рахунок виверження вулканів та інших видів геологічної активності.
Уявіть собі, що біосфера складається з двох сполучених резервуарів з азотом - величезного (у ньому знаходиться азот, що міститься в атмосфері і океанах) і зовсім маленького (у ньому знаходиться азот, що міститься в живих істот). Між цими резервуарами є вузький прохід, в якому азот тим чи іншим способом зв'язується. У нормальних умовах азот з навколишнього середовища потрапляє через цей прохід в біологічні системи і повертається в навколишнє середовище після загибелі біологічних систем.
В атмосфері азоту міститься приблизно 4 квадрильйона (4.1015) тонн, а в океанах - близько 20 трильйонів (20.1012) тонн. Незначна частина цієї кількості - близько 100 мільйонів тонн - щорічно зв'язується і включається до складу живих організмів. З цих 100 мільйонів тонн зв'язаного азоту тільки 4 мільйони тонн міститься в тканинах рослин і тварин - все інше накопичується в розкладницьких мікроорганізмах і зрештою повертається в атмосферу.
Головний постачальник пов'язаного азоту в природі - бактерії: завдяки їм зв'язується приблизно від 90 до 140 мільйонів тонн азоту (точних цифр, на жаль, немає). Найкращі відомі бактерії, що зв'язують азот, знаходяться в клубеньках бобових рослин. На їх використанні заснований традиційний метод підвищення родючості грунту: на полі спочатку вирощують горох або інші бобові культури, потім їх заорюють в землю, і накопичений в їх клубеньках зв'яз...
