Galvenā atšķirība starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām ir tāda, ka slāpekli fiksējošās baktērijas pārvērš atmosfēras slāpekli augsnē par amoniju vai amonjaku, bet denitrificējošās baktērijas pārvērš nitrātus augsnē atmosfēras slāpeklī.
Slāpekļa cikls ir viens no galvenajiem bioģeoķīmiskajiem cikliem. Slāpekļa ciklā ir vairāki posmi. Starp tiem slāpekļa fiksācija un denitrifikācija ir divi posmi. Slāpekļa fiksācijā slāpekli fiksējošās baktērijas atmosfēras slāpekli pārvērš augsnē amonjakā vai amonija jonos. Denitrifikācijā denitrificējošās baktērijas pārvērš nitrātus augsnē atmosfēras slāpeklī. Slāpekli fiksējošās baktērijas palielina augsnes auglību. Turpretim denitrificējošās baktērijas samazina augsnes auglību.
Kas ir slāpekli piesaistošās baktērijas?
Slāpekļa fiksējošās baktērijas ir baktēriju grupa, kas atmosfēras slāpekli vai slāpekļa gāzi pārvērš augsnē par amonjaku vai amonija joniem. Azotobacter, Bacillus, Clostridium un Klebsiella ir vairāki slāpekli fiksējošo baktēriju piemēri. N2 gāze veido aptuveni 78% no atmosfēras tilpuma. Atmosfēras slāpeklis nonāk dzīvajā pasaulē, iedarbojoties šīm slāpekli fiksējošām baktērijām. Tāpēc tie pārvērš N2 gāzi NH3 un NH4+ jonos. Tad šie NH3 un NH4+ joni cirkulē slāpekļa ciklā, piegādājot slāpekli visiem dzīvajiem organismiem. Slāpekli fiksējošās baktērijas izmanto enzīmu, ko sauc par nitrogenāzi, lai pārveidotu slāpekļa gāzi amonjakā. Slāpekļa enzīms katalizē atmosfēras slāpekļa pārvēršanu amonjakā, pārtraucot trīskāršo kovalento saiti un katram slāpekļa atomam pievienojot trīs ūdeņraža atomus. Slāpekli fiksējošās baktērijas anaerobā vidē darbojas efektīvāk.
Attēls 01: Slāpekli fiksējošas baktērijas sakņu mezgliņos
Dažas slāpekli fiksējošās baktērijas ir brīvi dzīvojošas augsnes baktērijas (Azotobacter) un brīvi dzīvojošas zilaļģes, savukārt dažas baktērijas, piemēram, Rhizobium un Bradyrhizobium uc, dzīvo simbiotiskās attiecībās ar pākšaugiem. Slāpekļa fiksācija ir būtiska augu augšanai, attīstībai un produktivitātei. Tāpēc slāpekli fiksējošās baktērijas palielina augsnes auglību un lauksaimniecības produktivitāti.
Kas ir denitrificējošās baktērijas?
Denitrificējošās baktērijas ir baktēriju grupa, kas pārvērš nitrātus augsnē atmosfēras slāpekļa gāzē. Šo procesu sauc par denitrifikāciju, un tas ir viens no galvenajiem slāpekļa cikla posmiem. Denitrificējošās baktērijas piedalās fiksētas slāpekļa gāzes izvadīšanā atpakaļ atmosfērā un slāpekļa cikla pabeigšanā. Šīs baktērijas izmanto vairākus enzīmus, tostarp nitrātu reduktāzi, nitrītu reduktāzi, slāpekļa oksīda reduktāzi un slāpekļa oksīda reduktāzi. Baktērijas, piemēram, Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus un Clostridium uc, ir vairāki denitrificējošu baktēriju piemēri. Tās galvenokārt ir fakultatīvas anaerobās heterotrofās baktērijas. Tie darbojas anaerobos vai anoksiskos apstākļos, piemēram, ar ūdeni piesātinātās augsnēs. Turklāt šīs baktērijas dzīvo plašā biotopu diapazonā, tostarp ekstremālā vidē, kas ir ļoti sāļa un augsta temperatūra.
2. attēls: denitrificējošā baktērija
Denitrifikācijas baktērijas izmanto nitrātu vai oksidētu slāpekli kā savu elpceļu substrātu bez skābekļa kā gala elektronu akceptoru. Rezultātā nitrāti kā gāzveida slāpeklis izdalās atmosfērā. Nitrāts ir augiem pieejama slāpekļa forma augsnē. Tā kā denitrificējošās baktērijas izvada no augsnes nitrātus, tās ir atbildīgas par augsnes auglības un lauksaimniecības produktivitātes samazināšanos.
Kādas ir līdzības starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām?
- Gan slāpekli fiksējošās baktērijas, gan denitrificējošās baktērijas ir neatņemama slāpekļa cikla sastāvdaļa.
- Tie galvenokārt ir augsnes mikroorganismi.
- Tie izmanto fermentus, lai pārveidotu slāpekļa formas.
- Gan slāpekli fiksējošās baktērijas, gan denitrificējošās baktērijas dod priekšroku anaerobai videi.
Kāda ir atšķirība starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām?
Slāpekļa fiksējošās baktērijas ir baktērijas, kas brīvo atmosfēras slāpekli pārvērš amonjakā vai amonijā augsnē. Denitrificējošās baktērijas ir baktērijas, kas pārvērš nitrātus augsnē par brīvu atmosfēras slāpekli. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām. Azotobacter, Bacillus, Clostridium un Klebsiella ir vairāku veidu slāpekli fiksējošās baktērijas, savukārt Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus u.c. ir vairāku veidu denitrificējošās baktērijas.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir norādītas vairāk atšķirību starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām.
Kopsavilkums - slāpekli fiksējošās baktērijas pret denitrificējošām baktērijām
Slāpekli fiksējošās baktērijas pārvērš atmosfēras slāpekli augsnē par amonjaku. Denitrificējošās baktērijas pārvērš nitrātus augsnē brīvā atmosfēras slāpeklī. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp slāpekli fiksējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām. Tā kā slāpekli fiksējošās baktērijas augsnē pievieno slāpekli, tās palīdz palielināt augsnes auglību un lauksaimniecības produktivitāti. Turpretim denitrificējošās baktērijas palīdz samazināt augsnes auglību un lauksaimniecības produktivitāti.
