Klíčový rozdíl – nitrifikace vs denitrifikace
cyklus dusíku je důležitý biogeochemický cyklus, ve kterém se dusík přeměňuje na různé chemické formy, jako je NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – atd. V cyklu dusíku existují čtyři hlavní procesy. Jsou to fixace, amonifikace, nitrifikace a denitrifikace. Mnoho z těchto procesů je prováděno mikroorganismy, zejména bakteriemi přítomnými v půdě. Nitrifikace a denitrifikace jsou dvě hlavní fáze, které přeměňují atmosférický dusík na dusičnany a dusičnany zpět na atmosférický dusík. Nitrifikace je biologická přeměna amonia (NH4+) na dusičnany (NO3 –) oxidací, zatímco denitrifikace je biologická přeměna dusičnanů na dusíkaté plyny (N2) redukcí. Toto je klíčový rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
Co je nitrifikace?
Nitrifikace je proces, který oxidací převádí amoniak nebo amonné ionty na dusičnany. Je nedílnou součástí koloběhu dusíku. To je usnadněno dvěma typy chemoautotrofních aerobních bakterií, jako jsou Nitrosomonas a Nitrobacter. Pracují za aerobních podmínek. Nitrifikaci iniciuje Nitrosomonas. Bakterie Nitrosomonas přeměňují amoniak a amonné ionty na dusitany. Za druhé, dusitan je přeměněn na dusičnan pomocí Nitrobacter. Tyto dva kroky lze znázornit následovně.
Nitrifikace je nanejvýš důležitá pro pokračování ekosystému a rozklad organické hmoty. Nitrifikace je také nezbytným procesem pro rostliny. Rostliny získávají dusík jako dusičnany. Dusičnany jsou hlavní dostupnou formou dusíku v rostlinách. Nitrifikace je proto nesmírně důležitá pro zemědělství a rostliny.
Obrázek 01: Cyklus dusíku
Co je denitrifikace?
Denitrifikace je proces redukce dusičnanů v půdě na atmosférický dusík pomocí denitrifikačních bakterií. To je opak nitrifikace, která je popsána ve výše uvedené části. Denitrifikace je základním krokem v cyklu dusíku, který uvolňuje fixovaný plynný dusík zpět do atmosféry. Denitrifikaci usnadňují denitrifikační bakterie jako Pseudomonas a Clostridium. Tyto bakterie jsou fakultativní anaerobní a heterotrofní bakterie. Pracují v anaerobních nebo anoxických podmínkách, jako jsou podmáčené půdy. Používají dusičnany jako substrát pro dýchání a v důsledku toho se dusičnany uvolňují jako plynný dusík do atmosféry.
Obrázek 02: Denitrifikace
Jaké jsou podobnosti mezi nitrifikací a denitrifikací?
- Nitrifikace a denitrifikace jsou dva hlavní procesy cyklu dusíku.
- Oba procesy jsou řízeny bakteriemi.
Jaký je rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací?
Nitrifikace vs denitrifikace |
|
| Nitrifikace je oxidace čpavku nebo amonných iontů na dusičnanové ionty nitrifikačními bakteriemi. | Denitrifikace je redukce dusičnanů na plynný dusík denitrifikačními bakteriemi. |
| Reakční sekvence | |
| Nitrifikace probíhá jako NH3→NH4+ → NE 2– → NE3– | Denitrifikace probíhá jako NE3–→NE2– →NE→N2O→N2 |
| V zemědělství | |
| Nitrifikace je důležitý proces pro zemědělství, protože produkuje rostlinu přístupnou formu dusíku (dusičnanové ionty) | Denitrifikace škodí rostlinné produkci, protože rostlinám dostupný zdroj dusíku (dusičnan) se přeměňuje na plynný dusík (N2). |
| Reakce | |
| Nitrifikace probíhá oxidací. | Denytrifikace probíhá redukcí |
| Zapojené bakterie | |
| Nitrifikaci usnadňují chemoautotrofní aerobní bakterie. | Denitrifikaci usnadňují fakultativní bakterie nebo heterotropní denitrifikační bakterie. |
| Výhody | |
| Nitrifikace je prospěšná pro zemědělství, protože poskytuje rostlinám dusičnany. | Denitrifikace je prospěšná pro vodní stanoviště a průmyslové nebo odpadní čištění odpadních vod. |
| Citlivost na environmentální stres | |
| Nitrifikátory jsou citlivější na zátěž prostředí. | Denitrifikátory jsou méně citlivé na zátěž prostředí. |
| Rozsah pH | |
| Nitrifikace probíhá při pH mezi 6,5 a 8,5. | Denitrifikace probíhá při pH mezi 7,0 a 8,5. |
| Teplota | |
| Nitrifikace se pohybuje mezi 16 a 35 0 | Denytrifikační teplota se pohybuje mezi 26 a 38 0 |
| Podmínky | |
| Nitrifikace podporuje aerobní podmínky. | Denitrifikace podporuje anoxické podmínky. |
| Zábrana | |
| Nitrifikace probíhá záplavami, vysokou slaností, vysokou kyselostí, vysokou zásaditostí, nadměrným obděláváním půdy a toxickými sloučeninami. | Denitrifikace je inhibována sníženou nitrifikací, nižšími hladinami dusičnanů, hnojivy a odvodňováním půdy. |
Shrnutí – Nitrifikace vs denitrifikace
Plynný dusík tvoří asi 78 % objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého světa procesem zvaným biologická fixace dusíku. Dělají to bakterie fixující dusík. Bakterie vázající dusík přeměňují dusík na čpavek Poté tento čpavek cirkuluje prostřednictvím cyklu dusíku a dodává dusík všem živým organismům. amoniak a amonné ionty se oxidací přeměňují na dusičnany. Tento proces je známý jako nitrifikace. Nitrifikace je hlavní fází cyklu dusíku. Provádějí ho aerobní bakterie jako Nitrosomonas a Nitrobacter. Půdní dusičnany spotřebovávají rostliny a další organismy. Dusičnany v půdě se používají jako zdroj energie při denitrifikaci bakterií za anaerobních podmínek. Během tohoto procesu se dusičnany redukcí přeměňují zpět na atmosférické N2. Tento proces je známý jako denitrifikace. To je rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
Stáhnout PDF verzi nitrifikace vs denitrifikace
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citací. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
