ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ Το άζωτο (Ν) είναι ένα σημαντικό χημικό στοιχείο για τη ζωή, καθώς είναι συστατικό πολλών βιομορίων όπως: Των νουκλεïκών οξέων και των πρωτεϊνών Το άζωτο Ν αφθονεί στην ατμόσφαιρα και αποτελεί το 78% της αέριας σύστασης της και βρίσκεται υπό τη μορφή μοριακού αζώτου Ν2 η οποία δεν μπορεί να αξιοποιηθεί από τους παραγωγούς Η εισαγωγή του ατμοσφαιρικού αζώτου στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων γίνεται με την διαδικασία της αζωτοδέσμευσης Η διαδικασία αυτή μετατρέπει το μοριακό άζωτο σε αξιοποιήσιμες μορφές από τους παραγωγούς 1

ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ 1 Ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση (κατέχει το 10% της συνολικής αζωτοδέσμευσης) Το άζωτο της ατμόσφαιρας αντιδρά με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και με τους υδρατμούς σχηματίζοντας νιτρικά ιόντα και αμμωνία αντίστοιχα Η απαραίτητη ενέργεια προσφέρεται από τις ηλεκτρικές εκκενώσεις (Αστραπές – Κεραυνοί) Τα νιτρικά ιόντα και η αμμωνία μεταφέρονται με τη βροχή στο έδαφος 2

ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ 2 Βιολογική αζωτοδέσμευση (κατέχει το 90% της συνολικής αζωτοδέσμευσης) και πραγματοποιείται από: Ελεύθερους ή συμβιωτικούς μικροοργανισμούς Σημαντικότερα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια είναι αυτά που ζουν συμβιωτικά στις ρίζες των ψυχανθών σε ειδικά εξογκώματα τα φυμάτια Ψυχανθή είναι το τριφύλλι, η μπιζελιά, η φασολιά, η φακή, η σόγια Αυτά τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν το ατμοσφαιρικό άζωτο και να το μετατρέπουν σε νιτρικά ιόντα Τα νιτρικά ιόντα μπορούν να απορροφηθούν από τα ψυχανθή Για αυτό το λόγο τα όσπρια είναι πλούσια σε πρωτεΐνες 3

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΙΜΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΠΑΡΑΓΩΓΟΥΣ & ΔΙΑΚΙΝΗΣΗ ΤΟΥ ΣΤΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ Τα φυτά χρησιμοποιούν τα νιτρικά ιόντα που προσλαμβάνουν από το έδαφος που παράχθηκαν με την ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση είτε με την βιολογική αζωτοδέσμευση Προκειμένου να συνθέσουν τις αζωτούχες ενώσεις τους όπως πρωτεΐνες και τα νουκλεïκά οξέα Το άζωτο που περιέχεται στις ουσίες αυτές διακινείται μέσω των τροφικών αλυσίδων στις διάφορες τάξεις των καταναλωτών Προκειμένου να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πρωτεϊνών 4

ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Τα φυτά και τα ζώα εγκαταλείπουν στο έδαφος νεκρή οργανική ύλη που περιέχει άζωτο όπως: Καρπούς, φύλλα, νεκρά σώματα, τρίχωμα κ.λ.π. Τα ζώα επιπροσθέτως αποβάλλουν αζωτούχα προϊόντα του μεταβολισμού τους όπως: H ουρία, το ουρικό οξύ και τα περιττώματα Οι αποικοδομητές διασπούν όλες αυτές τις ουσίες του εδάφους μέσα από μια διαδικασία που καταλήγει στη παραγωγή αμμωνίας Η αμμωνία που συγκεντρώνεται στο έδαφος μετατρέπεται από τη δράση των νιτροποιητικών βακτηρίων του εδάφους σε νιτρικά ιόντα τα οποία παραλαμβάνονται από τα φυτά Έτσι κλείνει ένας κύκλος αζώτου στο εσωτερικό του οικοσυστήματος 5

ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Το άζωτο επανέρχεται πίσω στην ατμόσφαιρα από την οποία είχε απομακρυνθεί Τα απονιτροποιητικά βακτήρια του εδάφους Μετατρέπουν μέρος των νιτρικών ιόντων του εδάφους σε μοριακό άζωτο το οποίο επιστρέφει στην ατμόσφαιρα 6

ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ Ο άνθρωπος επηρεάζει τον κύκλο του αζώτου εισάγοντας αζωτούχα λιπάσματα στα αγροτικά οικοσυστήματα προκειμένου να αυξήσει την παραγωγικότητα τους Στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν για το σκοπό αυτό περιττώματα ζώων (κοπριά) Για παράδειγμα στην Τήνο με τους υπέροχους περιστερώνες χρησιμοποιούσαν τις κουτσουλιές των περιστεριών ως κύριο λίπασμα Ενώ στη Χιλή χρησιμοποιούνταν τα περιττώματα των ψαροφάγων πουλιών (γκουανό) 7

ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ Μετά την ανακάλυψη μεθόδου παρασκευής αζωτούχων λιπασμάτων από το ατμοσφαιρικό άζωτο τα οργανικά λιπάσματα αντικαταστάθηκαν από τα βιομηχανικά που χρησιμοποιούνται σε τεράστιες ποσότητες Ωστόσο λιγότερο από το 1/3 της εκάστοτε προστιθέμενης ποσότητας προσλαμβάνεται από τα καλλιεργούμενα φυτά Το υπόλοιπο παρασύρεται από τη βροχή και καταλήγει στα γλυκά ή θαλασσινά νερά οδηγώντας στο φαινόμενο του ευτροφισμού Ο ευτροφισμός βέβαια προκαλείται και με την απόρριψη στα υδάτινα οικοσυστήματα τεράστιων ποσοτήτων αστικών λυμάτων 8

ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΜΕ ΑΖΩΤΟ Οι δύο πιο οικολογικοί τρόποι εμπλουτισμού του εδάφους με άζωτο είναι: H Αγρανάπαυση Η μη καλλιέργεια του εδάφους H αμειψισπορά Είναι η εναλλαγή στην καλλιέργεια σιτηρών και ψυχανθών έτσι ώστε το έδαφος να εμπλουτίζεται με άζωτο και να μην εξασθενεί Η αμειψισπορά είναι μια παραδοσιακή γεωργική πρακτική που αξιοποιεί την ιδιότητα των ψυχανθών να φέρουν στις ρίζες τους αζωτοδεσμευτικά βακτήρια 9