ไนโตรเจน (N) เป็นธาตุอาหารหลักที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยเฉพาะ “ใบ” และ “ลำต้น” และยังเป็นส่วนประกอบหลักของ คลอโรฟิลล์และกรดอะมิโน ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสังเคราะห์แสง

เพื่อให้พืชใช้งานได้ดี ธาตุไนโตรเจนต้องอยู่ในรูป แอมโมเนียม (NH₄⁺) หรือ ไนเตรต (NO₃⁻) ซึ่งได้จาก “วงจรไนโตรเจนในดิน”

วงจรของไนโตรเจน (Nitrogen Cycle)

วงจรไนโตรเจนในดินประกอบด้วยขั้นตอนหลัก ๆ ดังนี้:

1. การตรึงไนโตรเจน (Nitrogen Fixation)

เปลี่ยนไนโตรเจนจากอากาศ (N₂) → แอมโมเนีย (NH₃) โดยสิ่งมีชีวิต เช่น:

• แบคทีเรียไรโซเบียม (Rhizobium) ที่อยู่ในรากพืชตระกูลถั่ว

• แบคทีเรียอิสระ เช่น Azotobacter

• สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินในนาข้าว

2. การแปรสภาพเป็นแอมโมเนีย (Ammonification)

ซากพืช ซากสัตว์ หรือปุ๋ยอินทรีย์ → แปรสภาพเป็นแอมโมเนีย (NH₃) และแอมโมเนียม (NH₄⁺) โดยจุลินทรีย์ในดิน เช่น Bacillus subtilis จุลินทรีย์ย่อยโปรตีนและยูเรีย → ปล่อยไนโตรเจนกลับสู่รูปใช้งาน

3. การไนตริฟิเคชัน (Nitrification)

แปลง NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ (ไนเตรตที่พืชดูดไปใช้ได้ดีที่สุด) โดยแบคทีเรีย 2 กลุ่ม:

• Nitrosomonas → เปลี่ยน NH₄⁺ → NO₂⁻

• Nitrobacter → เปลี่ยน NO₂⁻ → NO₃⁻

4. การดูดซึมโดยพืช (Assimilation)

พืชดูดไนเตรต (NO₃⁻) หรือแอมโมเนียม (NH₄⁺) → ไปใช้สร้างคลอโรฟิลล์ โปรตีน และกรดอะมิโน

• มะนาวที่ได้รับไนโตรเจนเพียงพอ → ใบเขียวเข้ม สังเคราะห์แสงดี โตไว

5. การคืนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ (Denitrification)

NO₃⁻ → เปลี่ยนเป็น N₂ กลับสู่อากาศ (โดยเฉพาะในดินที่ชื้นจัดหรือไม่มีอากาศ)

• เช่น Pseudomonas → ลดปริมาณไนโตรเจนในดิน

• หากดินแฉะนาน → ไนโตรเจนจะสูญหายไปจากระบบ → พืชเหลือง โตช้า

สรุปง่าย ๆ ในแบบ graph LR

A[ไนโตรเจนในอากาศ (N₂)] --> B[ตรึงโดยจุลินทรีย์ → NH₃/NH₄⁺]

B --> C[ไนตริฟิเคชัน → NO₂⁻ → NO₃⁻]

C --> D[พืชดูดไปใช้สร้างใบและโปรตีน]

D --> E[ซากพืชตาย → แอมโมนิฟิเคชัน → NH₄⁺]

C --> F[Denitrification → กลับสู่อากาศ]

19 @สงวนสิขสิทธิ์โดย สวนมะนาวท้ายไร่ จังหวัดพิจิตร