Klíčový rozdíl mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi je ten, že bakterie fixující dusík přeměňují atmosférický dusík na amonium nebo amoniak v půdě, zatímco denitrifikační bakterie přeměňují dusičnany v půdě na atmosférický dusík.
Cyklus dusíku je jedním z hlavních biogeochemických cyklů. Cyklus dusíku má několik kroků. Mezi nimi jsou fixace dusíku a denitrifikace dvě fáze. Při fixaci dusíku přeměňují bakterie fixující dusík atmosférický dusík na amoniak nebo amonné ionty v půdě. Při denitrifikaci denitrifikační bakterie přeměňují dusičnany v půdě na vzdušný dusík. Bakterie vázající dusík zvyšují úrodnost půdy. Naproti tomu denitrifikační bakterie snižují úrodnost půdy.
Co jsou bakterie fixující dusík?
Bakterie vázající dusík jsou skupinou bakterií, které přeměňují atmosférický dusík nebo plynný dusík na amoniak nebo amonné ionty v půdě. Azotobacter, Bacillus, Clostridium a Klebsiella jsou několik příkladů bakterií fixujících dusík. Plyn N2 tvoří asi 78 % objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého světa působením těchto bakterií fixujících dusík. Proto přeměňují plyn N2 na ionty NH3 a NH4+. Poté tyto ionty NH3 a NH4+ cirkulují prostřednictvím cyklu dusíku a dodávají dusík všem živým organismům. Bakterie fixující dusík používají enzym zvaný dusíkatý plyn k přeměně plynného dusíku na amoniak. Enzym dusíkatý katalyzuje přeměnu atmosférického dusíku na amoniak přerušením trojité kovalentní vazby a přidáním tří atomů vodíku ke každému atomu dusíku. Bakterie vázající dusík pracují efektivněji v anaerobním prostředí.
Obrázek 01: Bakterie fixující dusík v kořenových uzlinách
Některé bakterie vázající dusík jsou volně žijící půdní bakterie (Azotobacter) a volně žijící sinice, zatímco některé bakterie jako Rhizobium a Bradyrhizobium atd. žijí v symbiotických vztazích s luštěninami. Fixace dusíku je rozhodující pro růst, vývoj a produktivitu rostlin. Bakterie vázající dusík proto zvyšují úrodnost půdy a produktivitu zemědělství.
Co jsou denitrifikační bakterie?
Denitrifikační bakterie jsou skupinou bakterií, které přeměňují dusičnany v půdě na atmosférický dusík. Tento proces se nazývá denitrifikace a je to jeden z hlavních kroků cyklu dusíku. Denitrifikační bakterie se podílejí na uvolňování fixovaného plynného dusíku zpět do atmosféry a dokončení cyklu dusíku. Tyto bakterie využívají několik enzymů, včetně nitrátreduktázy, nitritreduktázy, reduktázy oxidu dusnatého a reduktázy oxidu dusného. Bakterie jako Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus a Clostridium atd. jsou několika příklady denitrifikačních bakterií. Jsou to především fakultativní anaerobní heterotrofní bakterie. Pracují v anaerobních nebo anoxických podmínkách, jako jsou podmáčené půdy. Navíc tyto bakterie žijí v široké škále stanovišť, včetně extrémních prostředí, která jsou vysoce slaná a mají vysokou teplotu.
Obrázek 02: Denitrifikační bakterie
Denitrifikační bakterie používají dusičnan nebo oxidovaný dusík jako svůj respirační substrát v nepřítomnosti kyslíku jako terminálního akceptoru elektronů. V důsledku toho se dusičnany uvolňují jako plynný dusík do atmosféry. Dusičnany jsou rostlinou dostupnou formou dusíku v půdě. Jelikož denitrifikační bakterie odstraňují dusičnany z půdy, jsou zodpovědné za snížení úrodnosti půdy a zemědělské produktivity.
Jaké jsou podobnosti mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi?
- Jak bakterie fixující dusík, tak denitrifikační bakterie jsou nedílnou součástí koloběhu dusíku.
- Jsou to hlavně půdní mikroorganismy.
- Používají enzymy k přeměně dusíkatých forem.
- Jak bakterie fixující dusík, tak denitrifikační bakterie preferují anaerobní prostředí.
Jaký je rozdíl mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi?
Bakterie vázající dusík jsou bakterie, které přeměňují volný atmosférický dusík na amoniak nebo amonium v půdě. Denitrifikační bakterie jsou bakterie, které přeměňují dusičnany v půdě na volný vzdušný dusík. Toto je klíčový rozdíl mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi. Azotobacter, Bacillus, Clostridium a Klebsiella je několik typů bakterií fixujících dusík, zatímco Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus atd. je několik typů denitrifikačních bakterií.
Níže uvedená infografika uvádí další rozdíly mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi v tabulkové formě.
Shrnutí – Bakterie fixující dusík vs denitrifikační bakterie
Bakterie vázající dusík přeměňují atmosférický dusík na amoniak v půdě. Denitrifikační bakterie přeměňují dusičnany v půdě na volný vzdušný dusík. Toto je klíčový rozdíl mezi bakteriemi fixujícími dusík a denitrifikačními bakteriemi. Protože bakterie fixující dusík přidávají dusík do půdy, pomáhají zvyšovat úrodnost půdy a produktivitu zemědělství. Naproti tomu denitrifikační bakterie pomáhají snižovat úrodnost půdy a produktivitu zemědělství.
