Ключевое различие между азотфиксирующими бактериями и денитрифицирующими бактериями заключается в том, что азотфиксирующие бактерии превращают атмосферный азот в аммоний или аммиак в почве, в то время как денитрифицирующие бактерии превращают нитраты в почве в атмосферный азот.
Круговорот азота является одним из основных биогеохимических циклов. Круговорот азота состоит из нескольких стадий. Среди них фиксация азота и денитрификация представляют собой две стадии. При фиксации азота азотфиксирующие бактерии превращают атмосферный азот в аммиак или ионы аммония в почве. При денитрификации денитрифицирующие бактерии превращают нитраты в почве в атмосферный азот. Азотфиксирующие бактерии повышают плодородие почвы. Напротив, денитрифицирующие бактерии снижают плодородие почвы.
Что такое азотфиксирующие бактерии?
Азотфиксирующие бактерии представляют собой группу бактерий, которые превращают атмосферный азот или газообразный азот в аммиак или ионы аммония в почве. Azotobacter, Bacillus, Clostridium и Klebsiella - несколько примеров азотфиксирующих бактерий. Газ N2 составляет около 78% атмосферы по объему. Атмосферный азот поступает в живой мир под действием этих азотфиксирующих бактерий. Поэтому они превращают газ N2 в ионы NH3 и NH4+. Затем эти ионы NH3 и NH4+ циркулируют по круговороту азота, снабжая азотом все живые организмы. Азотфиксирующие бактерии используют фермент нитрогеназу для превращения газообразного азота в аммиак. Фермент нитрогеназа катализирует превращение атмосферного азота в аммиак путем разрыва тройной ковалентной связи и присоединения трех атомов водорода к каждому атому азота. Азотфиксирующие бактерии более эффективно работают в анаэробной среде.
Рисунок 01: Азотфиксирующие бактерии в корневых клубеньках
Некоторые азотфиксирующие бактерии являются свободноживущими почвенными бактериями (Azotobacter) и свободноживущими цианобактериями, в то время как некоторые бактерии, такие как Rhizobium и Bradyrhizobium и т. д., живут в симбиотических отношениях с бобовыми растениями. Фиксация азота имеет решающее значение для роста, развития и продуктивности растений. Таким образом, азотфиксирующие бактерии повышают плодородие почвы и продуктивность сельского хозяйства.
Что такое денитрифицирующие бактерии?
Денитрифицирующие бактерии представляют собой группу бактерий, которые превращают нитраты в почве в атмосферный газообразный азот. Этот процесс называется денитрификацией и является одним из основных этапов круговорота азота. Денитрифицирующие бактерии участвуют в высвобождении связанного газообразного азота обратно в атмосферу и завершают круговорот азота. Эти бактерии используют несколько ферментов, включая нитратредуктазу, нитритредуктазу, редуктазу оксида азота и редуктазу закиси азота. Бактерии, такие как Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus и Clostridium и т. д., являются несколькими примерами денитрифицирующих бактерий. В основном это факультативно-анаэробные гетеротрофные бактерии. Они работают в анаэробных или бескислородных условиях, таких как заболоченные почвы. Более того, эти бактерии обитают в самых разных средах обитания, в том числе в экстремальных средах с высоким содержанием соли и высокой температурой.
Рисунок 02: Денитрифицирующая бактерия
Денитрифицирующие бактерии используют нитрат или окисленный азот в качестве своего дыхательного субстрата в отсутствие кислорода в качестве конечного акцептора электронов. В результате нитрат выбрасывается в виде газообразного азота в атмосферу. Нитраты – доступная для растений форма азота в почве. Поскольку денитрифицирующие бактерии удаляют нитраты из почвы, они несут ответственность за снижение плодородия почвы и продуктивности сельского хозяйства.
Каковы сходства между азотфиксирующими бактериями и денитрифицирующими бактериями?
- И азотфиксирующие, и денитрифицирующие бактерии являются неотъемлемой частью азотного цикла.
- В основном это почвенные микроорганизмы.
- Они используют ферменты для преобразования форм азота.
- И азотфиксирующие, и денитрифицирующие бактерии предпочитают анаэробную среду.
В чем разница между азотфиксирующими бактериями и денитрифицирующими бактериями?
Азотфиксирующие бактерии – это бактерии, которые превращают свободный атмосферный азот в аммиак или аммоний в почве. Денитрифицирующие бактерии - это бактерии, которые превращают нитраты в почве в свободный атмосферный азот. Итак, в этом ключевое различие между азотфиксирующими бактериями и денитрифицирующими бактериями. Azotobacter, Bacillus, Clostridium и Klebsiella представляют собой несколько типов азотфиксирующих бактерий, тогда как Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus и т. д. представляют собой несколько типов денитрифицирующих бактерий.
Приведенная ниже инфографика показывает больше различий между азотфиксирующими и денитрифицирующими бактериями в табличной форме.
Резюме – Азотфиксирующие бактерии против денитрифицирующих бактерий
Азотфиксирующие бактерии превращают атмосферный азот в аммиак в почве. Денитрифицирующие бактерии превращают нитраты в почве в свободный атмосферный азот. Таким образом, в этом ключевое отличие азотфиксирующих бактерий от денитрифицирующих. Поскольку азотфиксирующие бактерии добавляют азот в почву, они помогают повысить плодородие почвы и продуктивность сельского хозяйства. Напротив, денитрифицирующие бактерии помогают снизить плодородие почвы и продуктивность сельского хозяйства.
