नाइट्रिकेशन और डेनिट्रिटिफिकेशन के बीच का अंतर

नाइट्रिकेशन

नाइट्रिकिंग के लिए अमोनियम (एनएच ₄ ⁺ ) नाइट्रेट के जैविक परिवर्तन (कोई _{) द्वारा इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के रूप में परिभाषित किया गया है। 3} ^- ) ऑक्सीकरण द्वारा ऑक्सीडेशन को एक परमाणु या मिश्रित द्वारा इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के रूप में परिभाषित किया गया है, या इसकी ऑक्सीकरण स्थिति में वृद्धि इस प्रक्रिया को दो प्रकार के नाइट्रिंग एरोबिक बैक्टीरिया द्वारा सहायता प्रदान की जाती है, जिसके लिए उनके आसपास के वातावरण में ऑक्सीजन अणुओं की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जो कि जीवित रहती है। [I]

सबसे पहले, chemoautrophic जीवाणु (मुख्य रूप से जीनस के

नाइट्रोसोमोनस) अमोनिया (एनएच 3 <) और अमृतमोन को नाइट्राइट (कोई _{2 < -} )। "Chemoautrophic" का मतलब है कि बैक्टीरिया की एक अकार्बनिक स्रोत, सीओ ₂ ^{से अपने स्वयं के पोषक तत्वों को बनाने की क्षमता को दर्शाता है प्रक्रिया को रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:} 2 एनएच ₄ +3 ओ

2 _{→ 2NO} 2 _- + 2 एच _{2 < ओ + 4 एच} ⁺ + ऊर्जा

मुख्य रूप से ^{नाइट्रॉबैक्टर < बैक्टीरिया से निम्नलिखित प्रतिक्रिया में नाइट्रेट को नाइट्रेट में परिवर्तित करें:} 2NO

2

- + ओ > 2 → 2NO

3 _- ^{+ ऊर्जा} ये प्रतिक्रियाएं एक साथ और बहुत तेज़ी से होती हैं - आमतौर पर दिनों या सप्ताह के भीतर। यह महत्वपूर्ण है कि नाइट्राइट पूरी तरह मिटटी में नाइट्रेट में परिवर्तित हो जाती है, क्योंकि नाइट्राइट जीवन के पौधे के लिए विषाक्त है। _{-3 ->} मिट्टी में मौजूद नाइट्रेट पौधों द्वारा उपयोग किए गए नाइट्रोजन का मुख्य स्रोत हैं [ii] इस प्रकार नाइट्रोजन का एक रूप से दूसरे को नाइट्रोजन चक्र के रूप में जाना जाता है, कृषि उद्योग का एक महत्वपूर्ण अंग है। [iii] _{इन चरणों से पहले, कार्बनिक नाइट्रोजन को हेरोटरोफिक्स बैक्टीरिया द्वारा हाइड्रोलिसिस द्वारा अमोनियम और अमोनिया के रूप में जाना जाता है, जिसे एमोनेनेशन कहा जाता है।} ⁱ अमोनिया में पशु कचरे, कंपोस्ट और कवर फसलों या फसल के अवशेषों से यूरिया में पाया जा सकता है अमोनियम सबसे उर्वरक में पाया जाता है

नाइट्रिंग बैक्टीरिया अन्य प्रकार की मिट्टी बैक्टीरिया से पर्यावरण के तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील हैं। जब मिट्टी को लंबे समय तक नमी से संतृप्त किया जाता है, तो मिट्टी की पियर्स पानी से भर जाती है, ऑक्सीजन की आपूर्ति सीमित करती है। नाइट्रिंग करने वाले बैक्टीरिया को एरोबिक स्थितियों को कार्य करने की आवश्यकता होती है, इस प्रकार बाढ़ के कारण नाइट्रिकेशन को प्रतिबंधित किया जाता है।

सूखी मिट्टी में नमक की उच्च मात्रा होती है और जिसके परिणामस्वरूप लवणता नकारात्मक रूप से जीवाणुओं की नाइट्रिकिंग गतिविधि को प्रभावित करती है। इसका कारण यह है कि ओएसएमएलआरटी बढ़ाकर उनके सेल झिल्ली में पानी को स्थानांतरित करने के लिए सूक्ष्मजीवों द्वारा आवश्यक ऊर्जा की मात्रा बढ़ाती है। मिट्टी के माध्यम से विलायकों जैसे कि नाइट्रेट्स के लिए जल भी आवश्यक है

ii

नाइट्रिंग करने वाले जीवाणु पीएच पर 6. 5 और 8 के बीच सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं। और तापमान 16 से 35 डिग्री सी के बीच होता है। ^{i < नाइट्रीफिकेशन दर बहुत अम्लीय मिट्टी में धीमी होती हैं, जबकि उच्च क्षारीयता} नाइट्रोबैक्टर < गतिविधि को कम करती है, जिससे मिट्टी में नाइट्राइट का प्रतिकूल निर्माण होता है।

अमोनियम नाइट्रीफाइड के विशेष स्रोत द्वारा मिट्टी की पीएच भी प्रभावित हो सकती है। उदाहरण के लिए, मोनोअमोनियम फॉस्फेट (एमएपी) समाधान हीमोनियम फॉस्फेट (डीएपी) से अधिक अम्लीय है; इस प्रकार डीएपी का उपयोग एमएपी की तुलना में उच्च नाइट्रिकेशन दर में होता है।

अधिकांश बैक्टीरिया ऊपरी सतह परत में पाए जाते हैं, इस प्रकार नाइट्रिकीकरण में गिरावट आती है जब जुताई के व्यवहार ठीक से प्रबंधित नहीं होते हैं। ^{उच्च मिट्टी की सामग्री वाले मिट्टी में बड़े कण और बैक्टीरिया की वृद्धि के लिए अधिक माइक्रोफोन की जगह होती है, साथ ही साथ ऊंचा कोशन एक्सचेंज क्षमता के कारण अमोनियम का अधिक से अधिक अवधारण होता है।}

ii ^{कम समय तक खेती से जल संबंध और मिट्टी के भौतिक गुण सुधार हो सकते हैं।} भारी धातुओं और जहरीले यौगिकों, या अमोनिया के अत्यधिक उच्च सांद्रता की मौजूदगी से नाइट्रीफिकेशन को बाधित किया जा सकता है। कभी कभी यह अमोनियम के रूप में मिट्टी में नाइट्रोजन रखने के लिए फायदेमंद हो सकता है यह नाइट्रोजन हानि (नाइट्रेट्स के लीकिंग से) और नाइट्रोजन गैस से बचने (डिनिट्रिफिकेशन के माध्यम से) को रोकता है। नाइट्रिफिकेशन इनहिबिटर्स में व्यावसायिक रूप से इस्तेमाल किया गया था डिसीडेंडाइडाइड और निटापिरिन। डेनिट्रिटिफिकेशन

डेनिट्रिटिफिकेशन नाइट्रोजन गैस के नाइट्रेट के जैविक परिवर्तन में कटौती द्वारा नाइट्रोजन गैस के लिए है। यह हमेशा नाइट्रिकेशन

i < के अनुसार होता है और प्रतिक्रिया अनुक्रम निम्न के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है:

नहीं ³ -

→ नहीं

2

-

→ नो → एन ² ओ → एन

2 _[iv] ^{प्रक्रिया को सुविधाजनक बैक्टीरिया द्वारा सहायता प्रदान की जाती है; ये बैक्टीरिया हैं जिन्हें श्वसन के लिए मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है। Denitrifying बैक्टीरिया हेटेरोट्रॉफिक जीव हैं क्योंकि उन्हें जीवित रहने के लिए कार्बन के रूप में एक कार्बनिक खाद्य स्रोत की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया के उत्तेजना के बाद मिनटों के रूप में डेनिट्र्रेशन तेजी से शुरू हो सकता है} नाकामीकरण फसल उत्पादन के लिए हानिकारक हो सकता है, क्योंकि नाइट्रोजन, पौधों के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व, प्रक्रिया के दौरान वातावरण से खो जाता है। हालांकि, यह जलीय आवास और औद्योगिक या सीवेज अपशिष्ट जल उपचार के लिए फायदेमंद है, क्योंकि पानी में नाइट्रेट एकाग्रता कम हो जाती है। _i ^{उर्वरक उपचार की वजह से फसलों से लिकिंग या अपवाह जल निकायों में समाप्त करने के लिए इस पोषक तत्व की अतिरिक्त मात्रा का कारण हो सकता है, जहां नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के दोनों मानव और जलजीव जीवन पर कई हानिकारक प्रभाव होते हैं।} iv _{अमोनिया मछली प्रजातियों के लिए विषाक्त है और शैवाल विकास को उत्तेजित करता है, पानी में ऑक्सीजन का स्तर कम करता है और परिणामस्वरूप यूट्रोफिकेशन होता है। नाइट्रेट्स के कारण जिगर की क्षति, कैंसर और मेटहेमोग्लोबिनेमिया (शिशुओं में ऑक्सीजन की कमी) का कारण है, जबकि नाइट्राइट कार्बिनोजेनिक नाइट्रॉसमिन बनाने के लिए अमींस नामक कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।} ii _{जब मिट्टी या पानी में ऑक्सीजन का स्तर कम हो जाता है (एनोक्सिक स्थितियां), तो बैक्टीरिया को नाइट्रेट करने से ऑक्सीजन स्रोत के रूप में इस्तेमाल करने के लिए नाइट्रेट को तोड़ दिया जाता है। यह आमतौर पर जलयुक्त मिट्टी में होता है जहां ऑक्सीजन का स्तर कम होता है।नाइट्रेट नाइट्रस ऑक्साइड (एन < 2 < हे) से कम हो जाता है और नाइट्रोजेनस गैस के लिए एक बार फिर। ये गैस बुलबुले वातावरण में भाग जाते हैं।} i

डेनिटरिफायर्स द्वारा गठित गैस मिट्टी या पानी में स्थितियों पर निर्भर करता है और किस तरह का माइक्रोबियल समुदाय मौजूद है। कम ऑक्सीजन के परिणामस्वरूप अधिक नाइट्रोजन गैस बनती जा रही है, जो सबसे अधिक वंचितकरण का सामान्य उत्पाद है। नाइट्रोजन गैस हवा का मुख्य घटक बनाता है दूसरा सबसे आम उत्पाद बनाया गया है नाइट्रस ऑक्साइड, एक ग्रीनहाउस गैस जो पृथ्वी के ओजोन परत को भी नष्ट कर देती है।

iv ^{नाइनाट्र्रिफिकेशन बैक्टीरिया नाइट्रिफेयर से अधिक विषाक्त रसायनों के प्रति कम संवेदनशील होते हैं और पीएच पर 7. 0 और 8 के बीच बेहतर रूप से काम करते हैं। 5 और गर्म तापमान में 26 और 38 डिग्री सी। नाइनाट्रिकेशन मुख्यतः टॉपसॉइल में होता है, जहां सूक्ष्मजीव गतिविधि सबसे अधिक है}

डेनिट्रिपिअर्स को पर्याप्त नाइट्रेट एकाग्रता और एक घुलनशील कार्बन स्रोत की आवश्यकता होती है; मेथनॉल या एसिटिक एसिड का उपयोग करते समय उच्चतम दर घट जाती हैं कार्बनिक कार्बन खाद, खाद, कवर फसलों और फसल के अवशेषों में पाया जा सकता है। ⁱ

फसल की मिट्टी में अपवितरण को न्यूनतम करने से पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक न्यूनतम नाइट्रेट को बनाए रखने से हासिल किया जाता है, जैसे नियंत्रित-उर्वरक उर्वरकों का उपयोग। एक और तरीका है जो नाइट्रिकेशन को बाधित करता है, जो नाइट्रेटिफिकेशन के लिए उपलब्ध नाइट्रेट के स्तर को कम करता है। ^{डेनिट्र्रिफिकेशन का स्तर एक क्षेत्र में व्यापक रूप से फैला हुआ है, क्योंकि कई कारकों जैसे कि मिट्टी की संपत्तियां (एकत्रीकरण, मैक्रोप्रोर्स और नमी सहित) और उर्वरक, कार्बनिक पदार्थ और फसल के अवशेष वितरण में भिन्नताएं।}

नाइट्रोजन उर्वरक प्रकार, साथ ही आवेदन विधियों, को अस्वीकृति को प्रभावित करने के लिए सूचित किया गया है। उदाहरण के लिए, नियंत्रित नियंत्रित-रिलीज उर्वरक, साथ ही फर्टिगेशन और प्रसारण अनुप्रयोगों, सूखे दानेदार यूरिया और केंद्रित बैंड अनुप्रयोगों के मुकाबले कम नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन का कारण बनता है। नाइट्रोजन का गहरा स्थान भी इन उत्सर्जन में कमी करता है। _{अचानक बारिश के बाद सूखी अवधि अक्सर अस्वीकरण के लिए एक ट्रिगर होती है, जो कि जल निकासी व्यवस्था और उपसतह ड्रिप सिंचाई के साथ प्रबंधित की जा सकती है।} iv ^{सारांश}

नाइट्रिकेशन ^{अमोनियन प्रक्रिया को आगे बढ़ाता है}

नाइट्रेट के लिए अमोनियम का परिवर्तन

ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया ^{दो मुख्य प्रकार के कैमोऑट्रोफिक एरोबिक बैक्टीरिया की सहायता से:}

नाइट्रोसोमोनस और

नाइट्रोबैक्टर

दो चरण प्रक्रिया: अमृतमियम को नाइट्रेट में परिवर्तित करना, फिर नाइट्रेट को नाइट्रेट के रूप में परिवर्तित करना

पौधों की जड़ों द्वारा अवशोषण के लिए उपलब्ध नाइट्रोजन पोषक तत्व का निर्माण होता है यूरिया में पाए जाने वाले अभिकर्मक (अमोनियम) पशु अपशिष्ट और उर्वरक, कंपोस्ट और कवर फसलों या फसल के अवशेषों से अपघटन ^{पर्यावरणीय तनाव के लिए अधिक संवेदनशील> बाढ़, उच्च लवणता, उच्च अम्लता, उच्च क्षारीयता, अत्यधिक टिलिंग और जहरीले यौगिकों द्वारा हिचकते हुए}

एरोबिक द्वारा इष्ट परिस्थितियों, पीएच 6 और 5 के बीच। 5, 16 और 35 डिग्री सेल्सियस और उच्च मिट्टी की सामग्री के बीच तापमान

डेनिट्रिटिफिकेशन

• नाइट्रीफिकेशन प्रक्रिया निम्नानुसार
• नाइट्रोजन गैसों को नाइट्रेट का परिवर्तन, मुख्य रूप से नाइट्रोजन और नाइट्रस ऑक्साइड कमी आर एएक्शन
• हेयटरोट्रॉफिक फैक्टरेटिव बैक्टीरिया द्वारा सहायता प्रदान की गई
• चरणों का अनुक्रम: नाइट्रेट को नाइट्रेट के नाइट्रिक ऑक्साइड में नाइट्रस ऑक्साइड और नाइट्रोजन के लिए नाइट्रेट स्तर कम करके अपशिष्ट जल और जलीय प्रणाली decontaminates अभिकर्मक (नाइट्रेट) नाइट्रिकेशन द्वारा बनाई गई है, जबकि डेनिटरिफायर्स के कार्बन स्रोतों में खाद, फसल और फसल के अवशेषों में पाए जाते हैं, या मेथनॉल या एसिटिक एसिड डेनिट्रिफायर्स पर्यावरणीय तनाव के प्रति कम संवेदनशीलता में उपलब्ध हैं
• कम नाइट्रीफिकेशन से रोका, नाइट्रेट का स्तर कम किया गया, लेपित नियंत्रित-रिलीज उर्वरक और मिट्टी की निकासी की गहरी नियुक्ति
• बाढ़ के कारण, ऐनोक्सिक स्थिति, पीएच 7 के बीच0 और 8. 5, 26 और 38 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान, नाइट्रेट और घुलनशील कार्बन की पर्याप्त आपूर्ति और शुष्क दानेदार यूरिया के केंद्रित बैंड अनुप्रयोग।