O ciclo do nitrogênio é um processo biogeoquímico e permite a transformação e movimento (ciclagem) do elemento no ambiente. O nitrogênio é uma substância fundamental para a vida e está presente nos aminoácidos, nas proteínas e nos ácidos nucleicos. Assim, é um elemento essencial para o crescimento das plantas e para os seres vivos.
O ciclo começa com a fixação do nitrogênio gasoso (N2) atmosférico em formas utilizáveis por organismos vivos. As plantas não conseguem absorver nitrogênio na forma molecular (N2), então buscam compostos nitrogenados. Os nitratos (NO3-), nitritos (NO2-) e íon amônio (NH4+) se formam naturalmente de duas maneiras: ou por descargas elétricas na atmosfera (raios) durante a chuva ou pela ação de microrganismos presentes nas raízes das plantas.
No primeiro caso, a energia fornecida pelos raios transformam nitritos em nitratos. Tudo começa quando a forma molecular (N2) reage com o oxigênio (O2) do ar, formando óxidos de nitrogênio que são hidratados com o vapor d’água e viram nitrito. Estes, graças à energia dos raios, viram nitrato! Tais compostos nitrogenados estão presentes na água da chuva e as plantas ficam verdes de alegria depois de uma boa chuvarada de verão, quando há mais possibilidade de temporais com relâmpagos e raios!
No segundo caso, as bactérias nitrificantes que moram nas raízes das plantas (principalmente leguminosas e trevos) sintetizam compostos a base de nitrogênio produzindo os tais sais orgânicos nitrogenados.
A nitrificação é um processo que acontece em duas etapas: nitrosação e nitratação.
Na primeira etapa, a amônia (NH3) é transformada em nitrito (NO2-) mais energia. Na segunda etapa, o nitrito (NO2-) é transformado em nitrato (NO3-) mais energia.
2NH3 + 3O2 → 2H+ + 2NO-2 + 2H2O + energia
2NO-2 + O2 → 2NO-3 + energia
Depois dessa etapa, acontece o processo de assimilação, quando as plantas e outros organismos conseguem incorporar o nitrato (NO3-) do solo em suas estruturas, como raízes, caules e folhas. Isso tudo acontece na base da cadeia alimentar. Agora disponibilizados nas plantas, os nitratos serão repassados aos demais seres vivos heterotróficos.
Já a desnitrificação é a etapa de retorno do nitrogênio à atmosfera na forma de gás nitrogênio (N2). Bactérias desnitrificantes convertem nitrato (NO3-) em nitrogênio gasoso (N2).
Numa agricultura biodiversa e sistemas agroflorestais, leguminosas como feijão-de-porco e feijão-guandu são plantadas entre outras espécies justamente para aumentar a disponibilidade de nitratos para todo o cultivo. Como essas leguminosas são de crescimento rápido, são também boas produtoras de biomassa e enriquecem o solo.
No entanto, o agronegócio, como a utilização excessiva de fertilizantes nitrogenados podem perturbar esse ciclo, levando a problemas de poluição da água e do ar, como a eutrofização de corpos d’água e a emissão de gases de efeito estufa. Portanto, é importante monitorar e gerenciar o ciclo do nitrogênio de forma sustentável para proteger o meio ambiente.
Saiba mais:
Quimiossíntese – Brasil Escola: https://bit.ly/3DxrN35
Nitrificação e Desnitrificação – Mundo Educação: https://bit.ly/3IZQeHC
A maravilhosa água da chuva: https://bit.ly/35r2dAs
Você sabia que os relâmpagos ajudam a nutrir o solo? https://bit.ly/36Z2ZVt
