Bài 50

Nitơ là một nguyên tố quan trọng trong quá trình trao đổi chất của hệ sinh thái, là một thành phần không thể thiếu được trong cấu trúc của các axit amin và axit nuclêic.
Không khí chứa $80$% ni tơ, nó vừa là bể chứa khổng lồ của nitơ vừa là "nắp điều chỉnh an toàn" của hệ thống. Trong các chất phóng điện rơi xuống theo mưa rào, các oxi nitơ được tổng hợp từ $N_2$ và $O_3$ của khí quyển, rơi xuống đất cùng nước mưa $(KNO_3, HNO_3)$ được tích lũy trong hệ sinh thái (từ $4-10$kg/ha/năm).
Trong thiên nhiên còn diễn ra quá trình quang hóa cố định đạm. Một lượng lớn nguyên tố N được xâm nhập vào hệ sinh thái do hoạt động của các sinh vật cố định đạm (vi khuẩn ưa khí Azotobacter và vi khuẩn kị khí Clostridium). Hằng năm chúng có thể đưa vào đất khoảng $25kg/N_2/ha$).
Các vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần dễ cây họ Đậu thuộc giống Rhizobium, cũng đồng hóa một lượng rất lớn N làm giàu đạm hữu cơ cho môi trường cây họ Đậu. Ví dụ, cỏ ba lá (Trifolium) và đậu chàm (Medicago) có thể đưa vào đất một lượng đạm khoảng $150-400kg/ha/năm$.
Ngoài ra, một số vi khuẩn cố định đạm khác cộng sinh với các loài thực vật bậc cao như vi khuẩn làm (Cyanobacteria) có khả năng cố định đạm trực tiếp từ khí quyển. Các nguồn đạm đó xâm nhập vào rễ cây dưới dạng nitrat $(NO_3)$. Các chất hữu cơ bị phân hủy (các xác chết...) sẽ dần dần chuyển thành đạm, rồi thành các hợp chất khoáng. Chu trình được kết thúc bằng sự hoạt động của các sinh vật amôn hóa tạo thành amôniac $(NH_3$). Amôniac đi vào chu trình nitrat hóa được vi khuẩn Nitrosomonas oxi hóa để trở thành nitrit, rồi vi khuẩn Nitrobacter oxi hóa nitrit thành nitrat.
Nếu bị rơi vào các đại dương, tích lũy ở dạng kết tủa dưới đáy biển sâu, thì đạm có thể thoát ra khỏi chu trình.