หลักการตรึงไนโตรเจน
การตรึงไนโตรเจน คือ กระบวนการที่จุลินทรีย์บางชนิดสามารถเปลี่ยนไนโตรเจนจากอากาศ (N₂) ซึ่งพืชใช้ไม่ได้ ให้อยู่ในรูปของ แอมโมเนีย (NH₃) หรือ แอมโมเนียม (NH₄⁺) ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้ในการสร้างโปรตีนและกรดนิวคลีอิกได้
กลไกการทำงาน
1. ไนโตรเจนในบรรยากาศ (N₂) เป็นแก๊สที่มีพันธะสาม (Triple Bond) แข็งแรงมาก
2. จุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจนจะสร้าง เอนไซม์ไนโตรจีเนส (Nitrogenase) ช่วยทำลายพันธะสามของไนโตรเจน
3. เปลี่ยน N₂ NH₃ (แอมโมเนีย) NH₄⁺ (แอมโมเนียม)
4. พืชสามารถดูดซึม NH₄⁺ ไปใช้ได้โดยตรง
ประเภทของจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน
| ประเภท | ตัวอย่าง | ลักษณะ |
|---|---|---|
| อาศัยร่วมกับพืช (Symbiotic) | Rhizobium (ในถั่ว), Frankia | สร้างปมรากในพืช |
| อิสระในดิน (Free-living) | Azotobacter, Clostridium | ดำรงชีวิตได้โดยไม่ต้องพึ่งพาพืช |
| อยู่ร่วมกับรากพืชโดยไม่สร้างปม (Associative) | Azospirillum | อาศัยตามบริเวณรากพืช เช่น ข้าว ข้าวโพด |
สมการพื้นฐานของการตรึงไนโตรเจน
N 2+8H ++8e−+16ATP 2NH3+H 2+16ADP+16P i
หมายเหตุ: ต้องใช้พลังงานสูง (ATP) และเกิดเฉพาะในสภาพไร้ออกซิเจน (Anaerobic zone)
ประโยชน์ของการตรึงไนโตรเจนในดิน
• เพิ่มไนโตรเจนในดินโดยไม่ต้องใช้ปุ๋ยเคมี
• ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
• เหมาะสำหรับการทำเกษตรอินทรีย์
13k @สงวนสิขสิทธิ์โดย สวนมะนาวท้ายไร่ จังหวัดพิจิตร