Il CICLO NATURALE DELL'AZOTO E IL SUOLO

Ciclo dell'azoto da Wikipedia

Azoto, fosforo e potassio sono nutrienti delle piante che derivano dal suolo. Essi sono così importanti per la produttività delle colture che spesso vengono aggiunti nel suolo come fertilizzanti. 
Il questo articolo, ci occuperemo, in particolare del ciclo naturale dell’azoto e della sua relazione con il suolo.

L’azoto, il principale componente dell’aria, è inerte, cioè, non tende a reagire chimicamente. Di conseguenza, la maggior parte degli organismi viventi non può prelevarlo direttamente dall’atmosfera. Soltanto alcuni batteri sono in grado di farlo e sono chiamati appunto azotofissatori.


La trasformazione dell’azoto atmosferico è chiamato fissazione.


La fissazione dell’azoto è la trasformazione chimica dell’azoto atmosferico N2 in composti essenziali per gli organismi viventi.


I batteri azotofissatori in parte vivono liberi nel terreno e nelle acque, in parte vivono in simbiosi con le radici di alcune leguminose (piselli, soia): a tali leguminose essi forniscono proteine, che producono grazie alla fissazione dell’azoto. In cambio, ricevono altri composti organici di cui necessitano, come gli zuccheri.

Pianta di soia

Il percorso di andata.
La fissazione batteriologica dell’azoto costituisce la prima parte del ciclo di questo elemento: l’azoto passa dall’atmosfera agli esseri viventi.
Di seguito i passaggi fondamentali:


1. Arricchimento del terreno di composti azotati.
2. Prelevamento dei composti azotati da parte delle piante, che producono proteine vegetali, sostanze chimiche indispensabili per la crescita delle piante stesse.
3. Passaggio, attraverso la catena alimentare, delle proteine vegetali agli erbivori, che le trasformano in proteine animali.
4. Assunzione delle proteine animali da parte dei carnivori.


Il percorso di ritorno.


L’azoto viene restituito dagli organismi viventi all’atmosfera.


1.Quando gli organismi (persone, animali o piante) muoiono, i loro resti sono attaccati da alcune specie di batteri presenti nel suolo; essi trasformano le proteine in ammoniaca (NH3); questa viene trasformata in Sali di ammonio, che contengono il gruppo ammonico NH4. Esempi di Sali di ammonio sono NH4Cl, cloruro di ammonio, e (NH4)2CO3, carbonato di ammonio.


2. Altri batteri, chiamati nitrificanti, trasformano i Sali di ammonio in nitrati, cioè in composti  che contengono il gruppo nitrico NO3; esempi di nitrati sono NaNO3, nitrato di sodio, e KNO3, nitrato di potassio.


3. Altri batteri ancora, chiamati denitrificanti, decompongono i nitrati fino a liberare azoto molecolare, che ritorna nell’atmosfera. Si chiude così il ciclo dell’azoto.


Il percorso di andata più quello di ritorno formano il ciclo naturale dell’azoto.

La figura sintetizza le fasi principali del ciclo dell'azoto nel suolo 

Oltre il 90% dell'azoto, contenuto nella maggior parte dei suoli, è organico. Tale azoto organico, come abbiamo visto, è principalmente il prodotto della degradazione biologica di animali e piante morte. Esso è eventualmente idrolizzato ad NH4+, che può essere ossidato ad NO3- ad opera dei batteri presenti nel suolo.


L'azoto legato all'humus è particolarmente importante per mantenere la fertilità del suolo. A differenza del potassio e del fosfato, l'azoto non è un prodotto significativo dell'alterazione superficiale dei minerali.


Gli organismi azotofissatori generalmente non sono in grado di fornire sufficiente azoto per soddisfare la domanda di picco. L'azoto inorganico proveniente dai fertilizzanti e dall'acqua piovana è spesso largamente perso per lisciviazione. L'humus del suolo, tuttavia, serve come riserva di azoto necessaria alle piante. Esso ha un particolare vantaggio, che è la sua velocità di decomposizione; l'andamento del rilascio di azoto alla pianta procede all'incirca parallelamente alla sua crescita: rapido nella stagione calda e lento durante i mesi invernali.


L'azoto è un componente essenziale delle proteine e di altri costituenti della materia vivente. Piante e cereali, cresciuti su suoli ricchi di azoto, non solo forniscono rese più alte, ma sono spesso sostanzialmente più ricchi in proteine e quindi più nutrienti. L'azoto è disponibile alle piante soprattutto sotto forma di ione, NO3-. Alcune piante, come ad esempio il riso, possono utilizzare direttamente l'azoto ammoniacale, tuttavia, altre piante hanno la preferenza per l'azoto nitrico. Quando l'azoto è aggiunto ai suoli in forma di ammonio, i batteri nitrificanti assumono un ruolo essenziale nel renderlo disponibile come ione nitrato.


Ci sarebbe ancora altro da dire, ma mi fermo qui. Vi fornisco alcuni link dove approfondire:


- Chimica del terreno, L. Radaelli - L. Calamai


- Il ciclo dell'azoto su Wikipedia,  su Rai Scuola e qui.


Qui una bella animazione in formato flash.


Su YouTube, un interessante filmato sul ciclo dell'azoto nel suolo.
_________________________________


Fonti


- Oro Blu, Randazzo- Arzuffi- Stroppa, Editrice La Scuola
- Wikipedia
- La chimica del suolo