Известно несколько способов добывания азота из
воздуха. Запас атмосферного азота неисчерпаем. В промышленности таким
путем получают миллионы тонн сульфата аммония и аммиачной селитры.
Азотистые соединения претерпевают беспрестанные
количественно-качественные изменения. Собирающаяся в океанах в
громадном количестве селитра способствует росту обширных зарослей
зеленых, бурых и багряных водорослей, которые после отмирания
перегнивают, и из них выделяется в воздух аммиак. Аммиак летуч. С
испарениями и токами воздуха он приносится обратно на сушу и вместе с
атмосферными осадками попадает в почву и вновь вступает в круговорот.
Атмосферное электричество, связывающее свободный азот в виде окислов,
также пополняет, убыль его из почвы.
Но наряду с пополнением азота в почве происходит и обратный процесс
разложения азотсодержащих веществ в почве до молекулярного азота. Этот
вредный для сельского хозяйства процесс, известный под названием денитрификации,
осуществляется в результате жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий.
Наряду с этим большим круговоротом азота в природе существует малый
круговорот. Органический азот почвы все время под влиянием бактерий аммонификации
превращается в аммонийные соли, которые под влиянием бактерий нитрификации
превращаются в соли азотной кислоты. Образующаяся в почве селитра
направляется по двум путям: один из них приводит ее в моря и океаны,
другой, особенно важный для земледелия, – к корням растений,
которые используют селитру, а также и аммонийные соли для образования и
накопления органического вещества. Органическое вещество растений
используется человеком и идет в корм скоту. Побочный продукт
животноводства – навоз – возвращается обратно в
почву. Важную роль в этом процессе играют навозохранилища и приемники
мочи животных. От их рационального устройства зависит хорошее состояние
навоза, в котором протекает своя биологическая жизнь, связанная с
накоплением селитры (при хорошем хранении навоза) или с улетучиванием
азота в виде аммиака (при плохом его хранении). С навозом азот
возвращается в почву, завершая цикл малого круговорота азота (рис.1).
Рис.1. Круговорот азота
в природе.
Развитие промышленности увеличивает количество связанного азота, а это,
в свою очередь, способствует поднятию урожаев. С навозом в почву вносят
громадное количество бактерий, Помимо бактерий аммонификации и
нитрификации, в почве присутствуют еще и бактерии, связывающие
свободный азот атмосферы. Русским ученым С. Н. Виноградским была
открыта одна из таких бактерий, она получила название Clostridium
Pasteurianum. Позднее голландским ученым Бейеринком была еще открыта
свободноживущая в почве бактерия, названная им Azotobacter chroococcum,
обладающая интенсивным дыханием и достаточной энергией для связывания
свободного азота. Свободноживущие почвенные микроорганизмы в наших
широтах накопляют в почве связанного азота от 10 до 30 кг на гектар в
год и лишь частично покрывают убыль его из почвы, так как с одним
урожаем из почвы уносится азота свыше 50 кг с гектара. Например,
картофель при урожае клубней 300 ц с гектара выносит 125 кг азота с
гектара. Вот почему необходимо помнить и заботиться о пополнении азота
в почве, особенно в нечерноземной полосе.