什么是固氮?

固氮,也称为固氮,是将大气中的氮转化为植物可用的化合物的过程。 这是氮循环的重要组成部分,它有助于全世界植物的生长,从而促进动物和人类等生物体的成功。 除了在自然界中发生以外,固氮也可以化学方式用于工业目的。

大气中的氮不能被植物利用,尽管它们需要氮才能蓬勃发展。 但是,细菌可以通过产生氨化合物来收获氮并将其转化为有用的化合物,这些氨化合物会被其他微生物在称为氨化和硝化的过程中转化为硝酸盐。 这些生物可以在土壤和水中发现,在世界范围内不断促进氮循环。

植物摄入硝酸盐时,会利用硝酸盐获取能量,使其生长,从而使其成熟并产生种子,从而长成新的植物。 其他生物可以吞食植物,从而得益于细菌完成的固氮作用,当植物死亡时,它们会腐烂到土壤中,释放出含有氮的化合物,可供其他植物使用。 换句话说,一旦植物生长,它们可以建立一个系统,该系统将随着老植物的死亡而永存,为年轻植物腾出空间,并在它们分解时共享肥料。

一些植物从事所谓的共生固氮。 当植物与生活在植物上或植物中的细菌有共生关系时,就会发生这种情况。 某些豆类(例如豆类和豌豆)以其共生固氮作用而闻名,这些植物常被称为“固氮剂”。 它们可以种植在从过度利用中恢复过来的土壤上,以帮助土壤重建其硝酸盐和其他有用化合物的供应。 园丁还可以将旨在刺激氮素固着的化合物施用到贫瘠的土壤上,以帮助植物生长。

在工业上,固氮通常在高温和高压下完成,以制造化肥,炸药和其他产品中使用的化合物。 工业生产氮产品的能力对于从农业到采矿业的许多人类努力的成功至关重要。 固氮也可能是闪电和燃烧等自然过程的结果,尽管自然界中绝大部分固氮是微生物(例如蓝细菌)的结果,它们生活在各种植物和生物(如真菌)中,附近或附近。

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