Круговорот азота в природе.
При гниении
органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается
в аммиак, который под влиянием живущих в почве н и трифицирующих бактерий окисляется затем в
азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве
карбонатами, например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты:
2HN0з + СаСОз = Са(NОз)2 +
СОС + Н0Н
Некоторая
же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу.
Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании
дров, каменного угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при .недостаточном
доступе воздуха могут отнимать кислород от нитратов, разрушая их с выделением
свободного азота. Деятельность этих де ни трифицирующих бактерий приводит к
тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) переходит
в недоступную (свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот, входивший в
состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно
выделяется в свободном виде.
Непрерывная убыль минеральных
азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на
Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К
таким процессам относятся прежде всего происходящие в атмосфере электрические
разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота;
последние с водой дают азотную кислоту, превращающуюся в почве в нитраты.
Другим источником пополнения азотных соединений почвы является
жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный
азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства
бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков», почему они и
получили название клубеньковых бактерий. Усваивая атмосферный азот,
клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в
свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества.
Таким образом, в природе
совершается непрерывный круговою рот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей
убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в
почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важнейших элементов
питания растений.
Изучение вопросов питания
растений и повышения урожайности последних путем применения удобрений является
предметом специальной отрасли химии, получившей название агрохимии. Большой
вклад в развитие этой науки внесен французским ученым Ж. Б. Буссенго
(1802—1887), немецким химиком Ю. Либихом (1803—1873) и русским ученым Д. Н.
Прянишниковым.