A nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok közötti fő különbség az, hogy a nitrogénmegkötő baktériumok a légköri nitrogént ammóniummá vagy ammóniává alakítják a talajban, míg a denitrifikáló baktériumok a talajban lévő nitrátokat légköri nitrogénné alakítják.
A nitrogén körforgása az egyik fő biogeokémiai körfolyamat. A nitrogénciklusnak több lépése van. Ezek közül a nitrogénkötés és a denitrifikáció két szakaszból áll. A nitrogénkötés során a nitrogénmegkötő baktériumok a légköri nitrogént ammóniává vagy ammóniumionokká alakítják a talajban. A denitrifikáció során a denitrifikáló baktériumok a talajban lévő nitrátokat légköri nitrogénné alakítják. A nitrogénmegkötő baktériumok növelik a talaj termékenységét. Ezzel szemben a denitrifikáló baktériumok csökkentik a talaj termékenységét.
Mik azok a nitrogénmegkötő baktériumok?
A nitrogénmegkötő baktériumok olyan baktériumcsoportok, amelyek a légköri nitrogént vagy nitrogéngázt ammóniává vagy ammóniumionokká alakítják a talajban. Az Azotobacter, Bacillus, Clostridium és Klebsiella számos példa a nitrogénmegkötő baktériumokra. Az N2 gáz a légkör térfogatának körülbelül 78%-át teszi ki. A légköri nitrogén ezen nitrogénmegkötő baktériumok hatására kerül az élővilágba. Ezért N2 gázt NH3 és NH4+ ionokká alakítanak át. Ezután ezek az NH3 és NH4+ ionok a nitrogéncikluson keresztül keringenek, és nitrogénnel látják el az összes élő szervezetet. A nitrogénmegkötő baktériumok egy nitrogenáz nevű enzimet használnak a nitrogéngáz ammóniává alakítására. A nitrogenáz enzim katalizálja a légköri nitrogén ammóniává való átalakulását egy hármas kovalens kötés felszakításával és három hidrogénatom hozzáadásával minden nitrogénatomhoz. A nitrogénmegkötő baktériumok hatékonyabban működnek anaerob környezetben.
01. ábra: Nitrogénmegkötő baktériumok a gyökércsomókban
Egyes nitrogénmegkötő baktériumok szabadon élő talajbaktériumok (Azotobacter) és szabadon élő cianobaktériumok, míg egyes baktériumok, például a Rhizobium és Bradyrhizobium stb. szimbiotikus kapcsolatban élnek hüvelyesekkel. A nitrogén megkötése kritikus a növények növekedéséhez, fejlődéséhez és termelékenységéhez. Ezért a nitrogénmegkötő baktériumok növelik a talaj termékenységét és a mezőgazdasági termelékenységet.
Mik azok a denitrifikáló baktériumok?
A denitrifikáló baktériumok olyan baktériumcsoportok, amelyek a talajban lévő nitrátokat légköri nitrogéngázzá alakítják. Ezt a folyamatot denitrifikációnak nevezik, és ez a nitrogénciklus egyik fő lépése. A denitrifikáló baktériumok részt vesznek a rögzített nitrogéngáz visszajuttatásában a légkörbe és a nitrogénciklus befejezésében. Ezek a baktériumok számos enzimet hasznosítanak, beleértve a nitrát-reduktázt, a nitrit-reduktázt, a nitrogén-monoxid-reduktázt és a dinitrogén-oxid-reduktázt. A denitrifikáló baktériumok számos példája az olyan baktériumok, mint a Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus és Clostridium, stb. Főleg fakultatív anaerob heterotróf baktériumok. Anaerob vagy anoxikus körülmények között dolgoznak, például vizes talajokon. Ezenkívül ezek a baktériumok számos élőhelyen élnek, beleértve a szélsőséges, erősen sótartalmú és magas hőmérsékletű környezeteket is.
02. ábra: Denitrifikáló baktérium
A denitrifikáló baktériumok nitrátot vagy oxidált nitrogént használnak légzési szubsztrátumként oxigén hiányában terminális elektronakceptorként. Ennek eredményeként a nitrát gáz-halmazállapotú nitrogén formájában kerül a légkörbe. A nitrát a nitrogén növény számára elérhető formája a talajban. Mivel a denitrifikáló baktériumok eltávolítják a nitrátot a talajból, ezért felelősek a talaj termékenységének és a mezőgazdasági termelékenység csökkentéséért.
Mi a hasonlóság a nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok között?
- Mind a nitrogénmegkötő baktériumok, mind a denitrifikáló baktériumok a nitrogénciklus szerves részét képezik.
- Ezek főleg talaj mikroorganizmusai.
- Enzimeket használnak a nitrogénformák átalakítására.
- Mind a nitrogénmegkötő baktériumok, mind a denitrifikáló baktériumok kedvelik az anaerob környezetet.
Mi a különbség a nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok között?
A nitrogénmegkötő baktériumok olyan baktériumok, amelyek a szabad légköri nitrogént ammóniává vagy ammóniummá alakítják a talajban. A denitrifikáló baktériumok olyan baktériumok, amelyek a talajban lévő nitrátokat szabad légköri nitrogénné alakítják. Tehát ez a legfontosabb különbség a nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok között. Az Azotobacter, Bacillus, Clostridium és Klebsiella többféle nitrogénmegkötő baktérium, míg a Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus stb. a denitrifikáló baktériumok többféle típusa.
Az alábbi infografika további különbségeket sorol fel a nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok között táblázatos formában.
Összefoglaló – Nitrogénmegkötő baktériumok kontra denitrifikáló baktériumok
A nitrogénmegkötő baktériumok a légköri nitrogént ammóniává alakítják a talajban. A denitrifikáló baktériumok a talajban lévő nitrátokat szabad légköri nitrogénné alakítják át. Így ez a legfontosabb különbség a nitrogénmegkötő baktériumok és a denitrifikáló baktériumok között. Mivel a nitrogénmegkötő baktériumok nitrogént adnak a talajba, elősegítik a talaj termékenységének és a mezőgazdasági termelékenység növelését. Ezzel szemben a denitrifikáló baktériumok segítenek csökkenteni a talaj termékenységét és a mezőgazdasági termelékenységet.
