Categorie: Chimie Publicată: Chimie: 21 februarie 2014
Plantele nu își iau azotul direct din aer. Deși azotul este cel mai abundent element din aer, fiecare atom de azot din aer este legat prin triplă legătură cu un alt atom de azot pentru a forma azot molecular, N2. Această legătură triplă este foarte puternică și foarte greu de rupt (este nevoie de energie pentru a rupe legăturile chimice, în timp ce energia este eliberată doar atunci când se formează legături). Prin urmare, chiar dacă azotul din aer este foarte comun, este nefavorabil din punct de vedere energetic pentru o plantă să scindeze molecula de azot pentru a obține atomii brute pe care îi poate utiliza. Legătura triplă puternică a N2 face, de asemenea, ca azotul molecular să reacționeze greu cu majoritatea celorlalte substanțe chimice. Acesta este, de fapt, o parte din motivul pentru care există atât de mult azot în aer. De asemenea, stabilitatea și simetria moleculei de azot face ca diferite molecule de azot să se lege greu între ele. Această proprietate înseamnă că azotul molecular poate fi răcit la temperaturi foarte scăzute înainte de a deveni lichid, ceea ce face ca azotul lichid să fie un lichid criogenic foarte eficient.
Acțiunea de a despărți cei doi atomi dintr-o moleculă de azot se numește „fixare a azotului”. Plantele obțin azotul de care au nevoie din sol, unde acesta a fost deja fixat de către bacterii și archaea. Bacteriile și archaea din sol și din rădăcinile unor plante au capacitatea de a transforma azotul molecular din aer (N2) în amoniac (NH3), rupând astfel legătura triplă rezistentă a azotului molecular. Astfel de organisme se numesc „diazotrofe”. De aici, diverse microorganisme transformă amoniacul în alți compuși ai azotului care sunt mai ușor de utilizat de plante. În acest fel, plantele își obțin azotul indirect din aer prin intermediul microorganismelor din sol și din anumite rădăcini ale plantelor. Rețineți că fulgerele și radiațiile solare de mare energie pot, de asemenea, să scindeze molecula de azot și, prin urmare, fixează, de asemenea, azotul din aer. Cu toate acestea, cantitatea de azot fixată de fulgere și de radiațiile solare este nesemnificativă în comparație cu cantitatea de azot fixată de diazotrofii din sol și din rădăcini. În cartea sa Nitrogen Fixation, John Postgate afirmă,
Fixarea azotului – transformarea azotului atmosferic într-o formă pe care plantele o pot utiliza – este un proces fundamental pentru agricultura mondială. Acesta apare ca o consecință a activităților spontane, antropice și biologice. Existența și importanța componentei biologice au fost recunoscute de mai bine de un secol, dar progresele științifice din ultimele decenii au modificat radical înțelegerea noastră cu privire la natura și mecanismele sale.
Topics: air, ammonia, atmosphere, diazotroph, nitrogen, nitrogen fixation, plants