Большая советсткая энциклопедия Денитрификация

Денитрификация

Денитрификация [от лат. de — приставка, означающая здесь завершение действия, nitr(ogenium) — азот и facio — делаю], широко распространённый в природе процесс восстановления нитратов до молекулярного азота, вызываемый бактериями (см. Денитрифицирующие бактерии). Д. протекает с образованием нитритов и закиси азота по схеме:

2HNO₃ ® 2HNO₂ ® N₂O ® N₂.

Энергию, необходимую для восстановления нитратов, бактерии получают в результате окисления органических веществ (углеводы, спирты, органические кислоты), а кислород нитратов является акцептором электрона и водорода. Д., происходящая при окислении глюкозы, может быть выражена уравнением:

5C₆H₁₂O₆ + 24KNO₃ ® 24КНСО₃ + 6CO₂ + 12N₂ + 18H₂O.

Существуют также особые виды денитрифицирующих бактерий, восстанавливающие нитраты при окислении серы или молекулярного водорода. Д. сильно угнетается и прекращается полностью в присутствии молекулярного кислорода. С Д. не следует смешивать восстановление нитратов до аммиака, связанное с ассимиляцией микроорганизмами нитратов как источника азота. Такой способностью обладают многие бактерии, а также актиномицеты и грибы, которые вообще не способны вызывать Д. От Д. следует отличать ложную Д., при которой в культуре бактерий или в природе происходит чисто химическое взаимодействие нитритов с аммонийными солями, аминами или амидами, сопровождаемое выделением молекулярного азота. Например, NH₄CI + HNO₂ ® N₂ + HCl + 2H₂O. В 1 г почвы содержатся десятки и сотни тысяч денитрифицирующих бактерий. Однако Д. в почве может протекать энергично только при определённых условиях: достаточном количестве нитратов и легко разлагаемого микроорганизмами безазотистого органического вещества, оптимальной реакции (pH 7,0—8,2) и температуре (25—30°С), а главное при анаэробных условиях. Именно поэтому Д. протекает весьма интенсивно во влажных, плохо аэрируемых почвах. При Д. содержание азота в почве падает в результате выделения молекулярного азота и следов закиси азота, что влечёт за собой снижение урожайности почвы. После внесения в глинистую почву нитратов и растительных остатков за 10 дней 75% азота нитратов улетучивается из почвы в виде молекулярного азота. Хорошая аэрация почвы (обработка), уменьшение влажности почвы в определённые периоды (дренаж), создание условий для лучшего потребления нитратов почвы культурными растениями — всё это может понизить Д. в почве.

А. А. Имшенецкий.