1. Lämmastik keskkonnas
Lämmastikust rohkem leidub taimedes ainult hapnikku, süsinikku ja vesinikku. Ta on ehituskiviks nukleosiidides ja aminohapetes, millest omakorda koosnevad nukleiinhapped ja valgud. N on biosfääris palju, kuna moodustab atmosfäärist 78%, kuid see pole taimedele otseselt kättesaadav, sest õhus on N molekulid omavahel seotud eriti püsiva kovalentse kolmiksidemega. Sealt seotakse N nn. fikseerimisreaktsioonidega nii looduslikult kui ka tööstuslikult. Lämmastikväetisi toodetakse aastas 80 x 1012 g aastas. Looduslike protsessidega seotakse aastas 190 x 1012 g lämmastikku, kusjuures:
-
Bioloogiline lämmastiku fikseerimine bakterite või sinirohevetikate poolt annab 90% kogu looduslikult seotud N-st.
-
Äike seob 8%.
-
Fotokeemilised reaktsioonid 2%.
Kui N on seotud, siis siseneb ta biogeokeemilisse tsüklisse ning läbib mitu orgaanilist ja anorgaanilist vormi enne, kui ta uuesti vabaneb molekulaarse lämmastikuna. Ammoonium- ja nitraatioonid, mis on kas fikseeritud või orgaanilise materjali lagunemisel vabanenud, on taimedele ja mikroorganismidele konkurentsi objektideks. Selle tõttu on taimedel mehhanismid, mille abil neid ioone võimalikult kiiresti omastada. Kui neid ioone on liiaga (nt. peale väetamist), ladestuvad nad taimede kudedesse. Nitraatide kuhjumine taimedele kahjulik ei ole, kuid loomadele ja inimestele, kes selliseid taimi söövad, küll. Suur ammooniumi sisaldus on ohtlik nii taimedele kui loomadele, kuna ta kaotab membraanide prootoni gradiendi, mis on vajalik nii fotosünteesil kui ka hingamisel toimuvale elektronide transpordile ja metaboliitide eristamiseks vakuoolis. Seetõttu on loomadel välja kujunenud tugev vastikus selle lõhna vastu ja taimed ladustavad ammooniumi ülejäägi ruttu oma vakuoolidesse, et kaitsa oma membraane ja tsütosooli.
|
