Kluczowa różnica między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikacyjnymi polega na tym, że bakterie wiążące azot przekształcają azot atmosferyczny w amon lub amoniak w glebie, podczas gdy bakterie denitryfikacyjne przekształcają azotany w glebie w azot atmosferyczny.
Cykl azotowy jest jednym z głównych cykli biogeochemicznych. W cyklu azotowym jest kilka etapów. Wśród nich wiązanie azotu i denitryfikacja to dwa etapy. W procesie wiązania azotu bakterie wiążące azot przekształcają azot atmosferyczny w glebie w amoniak lub jony amonowe. Podczas denitryfikacji bakterie denitryfikacyjne przekształcają azotany w glebie w azot atmosferyczny. Bakterie wiążące azot zwiększają żyzność gleby. W przeciwieństwie do tego bakterie denitryfikacyjne zmniejszają żyzność gleby.
Czym są bakterie wiążące azot?
Bakterie wiążące azot to grupa bakterii, które przekształcają azot atmosferyczny lub gazowy azot w amoniak lub jony amonowe w glebie. Azotobacter, Bacillus, Clostridium i Klebsiella to kilka przykładów bakterii wiążących azot. Gaz N2 stanowi około 78% objętości atmosfery. Azot atmosferyczny wnika do świata żywych dzięki działaniu tych bakterii wiążących azot. Dlatego przekształcają gaz N2 na jony NH3 i NH4+. Następnie te jony NH3 i NH4+ krążą w obiegu azotu, dostarczając azot do wszystkich żywych organizmów. Bakterie wiążące azot wykorzystują enzym zwany nitrazą do przekształcania gazowego azotu w amoniak. Enzym nitraza katalizuje konwersję azotu atmosferycznego do amoniaku poprzez zerwanie potrójnego wiązania kowalencyjnego i dodanie trzech atomów wodoru do każdego atomu azotu. Bakterie wiążące azot działają wydajniej w środowisku beztlenowym.
Rysunek 01: Bakterie wiążące azot w guzkach korzeniowych
Niektóre bakterie wiążące azot to wolno żyjące bakterie glebowe (Azotobacter) i wolno żyjące cyjanobakterie, podczas gdy niektóre bakterie, takie jak Rhizobium i Bradyrhizobium itp., żyją w symbiotycznych relacjach z roślinami strączkowymi. Wiązanie azotu ma kluczowe znaczenie dla wzrostu, rozwoju i produktywności roślin. Dlatego bakterie wiążące azot zwiększają żyzność gleby i wydajność rolnictwa.
Czym są bakterie denitryfikujące?
Bakterie denitryfikacyjne to grupa bakterii, która przekształca azotany w glebie w atmosferyczny azot. Proces ten nazywa się denitryfikacją i jest jednym z głównych etapów cyklu azotowego. Bakterie denitryfikacyjne uczestniczą w uwalnianiu stałego azotu z powrotem do atmosfery i uzupełnianiu cyklu azotowego. Bakterie te wykorzystują kilka enzymów, w tym reduktazę azotanową, reduktazę azotynową, reduktazę tlenku azotu i reduktazę podtlenku azotu. Bakterie takie jak Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus i Clostridium itp. to kilka przykładów bakterii denitryfikacyjnych. Są to głównie fakultatywne bakterie heterotroficzne beztlenowe. Pracują w warunkach beztlenowych lub beztlenowych, takich jak podmokłe gleby. Co więcej, bakterie te żyją w wielu różnych środowiskach, w tym w ekstremalnych środowiskach, które są bardzo zasolone i mają wysoką temperaturę.
Rysunek 02: Bakterie denitryfikujące
Bakterie denitryfikacyjne używają azotanów lub utlenionego azotu jako substratu oddechowego przy braku tlenu jako terminalnego akceptora elektronów. W rezultacie azotan jest uwalniany do atmosfery w postaci gazowego azotu. Azotan jest dostępną dla roślin formą azotu w glebie. Ponieważ bakterie denitryfikacyjne usuwają azotany z gleby, są one odpowiedzialne za zmniejszenie żyzności gleby i produktywności rolnictwa.
Jakie są podobieństwa między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikującymi?
- Zarówno bakterie wiążące azot, jak i bakterie denitryfikacyjne są integralną częścią cyklu azotowego.
- Są to głównie mikroorganizmy glebowe.
- Używają enzymów do przekształcania form azotu.
- Zarówno bakterie wiążące azot, jak i bakterie denitryfikacyjne preferują środowiska beztlenowe.
Jaka jest różnica między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikującymi?
Bakterie wiążące azot to bakterie, które w glebie przekształcają wolny azot atmosferyczny w amoniak lub amon. Bakterie denitryfikacyjne to bakterie, które przekształcają azotany w glebie w wolny azot atmosferyczny. Jest to więc kluczowa różnica między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikacyjnymi. Azotobacter, Bacillus, Clostridium i Klebsiella to kilka rodzajów bakterii wiążących azot, podczas gdy Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus itp. to kilka rodzajów bakterii denitryfikacyjnych.
Poniższa infografika przedstawia więcej różnic między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikacyjnymi w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Bakterie wiążące azot a bakterie denitryfikujące
Bakterie wiążące azot przekształcają azot atmosferyczny w amoniak w glebie. Bakterie denitryfikacyjne przekształcają azotany w glebie w wolny azot atmosferyczny. Jest to więc kluczowa różnica między bakteriami wiążącymi azot a bakteriami denitryfikacyjnymi. Ponieważ bakterie wiążące azot dodają azot do gleby, pomagają w zwiększeniu żyzności gleby i produktywności rolnictwa. Natomiast bakterie denitryfikacyjne pomagają w zmniejszeniu żyzności gleby i produktywności rolnictwa.
