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

6 @สงวนสิขสิทธิ์โดย สวนมะนาวท้ายไร่ จังหวัดพิจิตร