CICLO BIOGEOQUÍMICO - NITROGÊNIO

CICLO BIOGEOQUÍMICO – NITROGÊNIO

O nitrogênio (N) é um dos elementos que fica disponível na atmosfera terrestre em forma de N2. O nitrogênio é um elemento de extrema importância para vida no planeta terra, pois esta disponível na atmosfera com cerca de 80% (Odum, 1988). O N disponível na atmosfera não pode ser absorvido pelas plantas e animais por que não tem capacidade metabolizar o nitrogênio, apenas algumas bactérias e algas azuis tem a capacidade de fixa-lo no solo.

O N disponível na atmosfera além das bactérias fixadoras as algas azuis cianofíceas também pode ser fixado com descargas elétricas. As bactérias do gênero Rhizobiumvivem em forma mutualista com plantas leguminosas (feijão, soja, mucuna, etc...), estas tem a capacidade de realizar a fixação do nitrogênio atmosférico. Apenas plantas das famílias Fabaceae e leguminoceae tem essa capacidade de viver em simbiose com essas bactérias.

Algumas plantas dicotiledôneas possuí a capacidade de ter nódulos induzidos por actonomicetos (fungos), essas plantas são geralmente encontradas em clima temperado a maioria da espécies esta adaptada a solos pobre como pantanosos e arenosos onde a disponibilidade N é mais baixa ao contrário de plantas leguminosas encontradas em zona tropical (Odum, 1988). Um exemplo dessas plantas é os amieiros.

As algas azuis também possuem capacidade de fixação de nitrogênio em forma livre ou em associação com fungos, como podem ser encontrados em certos liquens, briófitas, pteridófitas e pelo menos um espermatófito (Odum, 1988). Algumas pteridófitas aquáticas como a do gênero Azolla(imagem 1) que tem em seus poros cianobactérias simbióticas Anabaeanaque fixa o nitrogênio. Essa planta é encontra em áreas de arroz do oriente onde solo fica coberto pela samambaia do gênero Azolla que fixa o nitrogênio no solo e reduz o uso de insumos químicos para produção. O fator chave da biofixação é a enzima nitrogenase que catalisa a divisão de N2.

Imagem 1: Azolla spem consórcio com arroz.

O nitrogênio fixado pelas bactérias do gênero Rhizobiumapós esse processo passam para o processo seguinte de amonificação. Esse processo consiste no aproveitamento dos mesmos por bactérias sapróficas e várias espécies de fungos decompositores. Essas espécies utilizam as proteínas e aminoácidos como fonte para suas próprias proteínas, em seguida liberam o restante do nitrogênio em forma de NH4. Em geral a amônia produzida no processo de amonificação é dissolvida em água (Só Biologia, 2008 – 2014).

O processo de amonificação também pode ser chamado de mineralização é o processo pelo qual as bactérias fixadoras fixam o nitrogênio no solo e transformam em forma de amônia NH4 como já vimos. Alguns microorganismos possuem deaminases que são enzimas que removem os grupos de amina de compostos orgânicos formando amônia.

Após estar formada a amônia o processo seguinte é a nitrificação. A nitrificação é realizada por bactérias quimiossintetizantes nitrificantes. Essas convertem amônia em nitrato que ocorre em duas etapas. Primeira nitrosaçãoe a segunda nitratação.

A nitrosação é pelo fato de que a maior parte da amônia não é disponível para as plantas, assim são oxidadas em nitritos pelas bactérias nitrosas que são nitrossomonas, nitrossococus, e nitrosolobus. Essas bactérias tem a capacidade de oxidar os nitritos e transformar em amônia. Após a amônia estar transformada em nitrato fica disponível para as plantas como fonte de nutrição.

Os nitratos ao nutrirem as plantas fecham o ciclo do nitrogênio, pois as plantas irão fechar seu ciclo vegetativo e se decompor. Parte do nitrogênio nitrificado pode ser liberado para atmosfera através de bactérias chamadas de desnitrificantes.

Como já vimos o N esta ocupando cerca de 80% também parte deles só pode ser fixado através de bactérias e algas azuis. Mas além disso o N também é utilizado nas industrias na fabricação de aço e semicondutores

Forma de encontrar o nitrogênio:

As formas de nitrogênio - nítrico e amoniacal

As plantas utilizam duas formas de nitrogênio: o nítrico (NO3-) e o amoniacal (NH4+). O nítrico é a forma mais comum de absorção. Encontramos processos de nitrificação e denitrificação.