जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण

सभी पौधों को उचित वृद्धि और विकास के लिए नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है। जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण शब्द का प्रयोग उस प्रक्रिया के लिए किया जाता है जिसमें वायुमंडल से नाइट्रोजन गैस को कुछ पौधों के ऊतकों में शामिल किया जाता है।नाइट्रोजन निर्धारण आवश्यक जैविक प्रक्रिया और नाइट्रोजन चक्र का पहला चरण है, जहां वायुमंडल में नाइट्रोजन को कुछ जीवाणु प्रजातियों जैसे राइजोबियम, एज़ोटोबैक्टर, आदि और अन्य प्राकृतिक घटनाओं द्वारा अमोनिया में परिवर्तित किया जाता है।केवल कुछ पौधे ही मृदा सूक्ष्मजीवों की सहायता से इस प्रकार नाइट्रोजन प्राप्त कर पाते हैं। फलियां नामक पौधों का समूह इसके लिए सुविख्यात है।

प्रक्रिया

जब कुछ बैक्टीरिया या प्रोकैरियोट वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करने में सक्षम होते हैं, तो इस प्रक्रिया को जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण कहा जाता है। नाइट्रोजनेज़ एंजाइम डाइनाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करता है।

मुक्त-जीवित नाइट्रोजन स्थिरकों में से कुछ एज़ोटोबैक्टर, बेइजर्निकिया, रोडोस्पिरिलम, सायनोबैक्टीरिया आदि हैं, जबकि सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरकर्ता के उदाहरण राइजोबियम और फ्रैंकिया हैं।

अल्फाल्फा और एक सूक्ष्मजीव सहजीवी संबंध या सहजीवन में मेजबान पौधे के कार्य से जुड़े हैं।वे सहजीवी रूप से जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण में मदद करते हैं।

एक सहजीवी बैक्टीरिया जो अक्सर चारा फसलों में शामिल होता है वह राइजोबिया है, क्योंकि इसे राइजोबियम नामक जीवाणु जीनस के हिस्से के रूप में वर्गीकृत किया गया है।ये मिट्टी के जीवाणु पौधे की जड़ों को संक्रमित करते हैं, जिससे नोड्यूल नामक संरचनाएं बनती हैं।जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के दौरान नोड्यूल्स में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

जैव रासायनिक प्रतिक्रिया

जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्रक्रिया में कई जटिल जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं, लेकिन इसे निम्नलिखित तरीके से दर्शाया जा सकता है:

N₂ + 8H₂+ 16ATP ------> 2 NH₃ + 2H₂+ 16ADP + 16 Pi