Här är nyckelstegen i kvävecykeln, med fokus på bakteriers roll:
Kvävefixering:
– Kvävgas är den vanligaste formen av kväve i atmosfären, men den är inte direkt tillgänglig för de flesta levande organismer.
– Vissa bakterier, så kallade kvävefixerande bakterier, har förmågan att omvandla kvävgas till ammoniak (NH3). Denna process är avgörande eftersom det är kvävets ingångspunkt i kvävets kretslopp.
- Kvävefixerande bakterier kan vara frilevande, som Azotobacter och Clostridium, eller så kan de etablera symbiotiska relationer med växter och bilda rotknölar i baljväxter (t.ex. sojabönor, bönor och ärter).
Nitrifikation:
- Ammoniak, som produceras genom kvävefixering, omvandlas till nitrit (NO2-) och nitrat (NO3-) av nitrifierande bakterier.
- Nitrosomonas-bakterier är ansvariga för den initiala omvandlingen av ammoniak till nitrit, medan Nitrobacter-bakterier omvandlar nitrit till nitrat.
Assimilering:
- Växter absorberar nitrat och använder det för att syntetisera proteiner, nukleinsyror och andra kväveinnehållande föreningar.
- Djur får kväve genom att konsumera växter eller andra djur och införliva kvävet från kosten i sina egna vävnader.
Denitrifiering:
- Under syrebegränsade förhållanden omvandlar denitrifierande bakterier nitrater tillbaka till kvävgas och släpper ut det i atmosfären.
– Den här processen är viktig eftersom den balanserar kvävekretsloppet och fullbordar kväveomvandlingsslingan.
Ammonifiering:
– När växter och djur dör bryts deras kvävehaltiga föreningar ner genom att bakterier sönderfaller i en process som kallas ammonifiering.
– Den här processen släpper tillbaka ammoniak i jorden, där den kan omvandlas ytterligare genom de andra stegen i kvävekretsloppet.
Bakteriernas roll i kvävets kretslopp är avgörande för att upprätthålla balansen av kväve i miljön. Utan bakteriell verkan skulle kväve förbli otillgängligt för de flesta organismer, vilket begränsar växttillväxt, jordbruksproduktivitet och övergripande ekosystemhälsa.
