Por que o nitrogênio do ar não e possível de ser absorvido diretamente pelas plantas?

O ciclo do nitrogênio envolve as etapas de fixação, nitrificação e desnitrificação.

O nitrogênio é um elemento químico bastante encontrado na natureza. A atmosfera, por exemplo, é composta principalmente pelo gás nitrogênio, aproximadamente 78%. Apesar de importante para a sobrevivência de todo organismo, a maioria não é capaz de retirá-lo da atmosfera para a sua utilização. Para que ele seja aproveitado, os seres vivos necessitarão principalmente de bactérias chamadas de fixadoras de nitrogênio.

Para compreendermos melhor o ciclo do nitrogênio, podemos dividi-lo didaticamente em algumas etapas principais: fixação, nitrificação e desnitrificação.

A fixação é a etapa em que as bactérias fixadoras atuam. São exemplos desse tipo de organismo as cianobactérias e as bactérias do gênero Rhizobium, que vivem associadas a raízes de algumas plantas, principalmente leguminosas (feijão e soja, por exemplo), formando espécies de nódulos. Nessa fase, o gás nitrogênio é transformado em compostos orgânicos nitrogenados.

As bactérias do gênero Rhizobium, para formar os nódulos nas raízes das leguminosas, inicialmente penetram nessas plantas ainda jovens, quando iniciam sua reprodução no interior das células da raiz. A multiplicação das células infectadas leva à formação dos chamados nódulos. Essa associação é benéfica para ambas as partes, uma vez que a planta consegue viver em ambientes pobres em nitrogênio, e as bactérias alimentam-se das substâncias produzidas pelo vegetal.

Essas bactérias transformam o nitrogênio atmosférico em amônia (NH3) e transferem-na para a planta, que, ao morrer e decompor-se, libera essa substância para o solo, ajudando, assim, na fertilização. Em virtude de a liberação da amônia ajudar na adubação do solo, é comum utilizar leguminosas após plantio de algumas culturas, como o milho, que retira muito nitrogênio do solo, enquanto as leguminosas conseguem repor esse elemento. Esse processo é fundamental para evitar o empobrecimento do solo.

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Algumas plantas são capazes de utilizar o nitrogênio a partir da amônia, porém a grande maioria assimila apenas o nitrato (NO3-). Denomina-se nitrificação o processo em que ocorre a formação de nitratos no solo. Esse processo só é possível graças à presença de bactérias nitrificantes.

A nitrificação ocorre em duas etapas principais. Primeiro ocorre a formação de nitrito (NO2-) e, posteriormente, a formação de nitrato (NO3-). Dois gêneros de bactérias estão envolvidos no processo: Nitrosomonas e Nitrobacter.

Primeiramente as bactérias do gênero Nitrosomonas realizam a oxidação da amônia, produzindo, assim, o nitrito (NO2-). Observe a equação abaixo:

2NH3 (amônia) + 3O2 (gás oxigênio) → 2NO2- (nitrito)+ 2H2O (água) + 2H+ + ENERGIA

As bactérias do gênero Nitrobacter fazem, então, a oxidação do nitrito, transformando-o em nitrato. Observe a equação a seguir:

2NO2- (nitrito) + O2 (gás oxigênio) → 2NO3- (nitrato)+ ENERGIA

O nitrato é facilmente absorvido pela raiz das plantas, ajudando-as na síntese de aminoácidos e bases nitrogenadas. O nitrogênio é passado para os animais através da cadeia alimentar.

Por fim, há o processo de desnitrificação, em que os compostos nitrogenados encontrados no solo são utilizados pelas bactérias desnitrificantes. Essas bactérias utilizam esses compostos para obtenção de energia e, durante o processo, liberam gás nitrogênio, que é lançado na atmosfera.

Aproveite para conferir nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

Por Vanessa Sardinha dos Santos

É o gás presente em maior quantidade no ar. Essa substância é fundamental para a vida na Terra, pois faz parte da composição das proteínas, que são moléculas presentes em todos os organismos vivos.

O nitrogênio é um gás que dificilmente se combina com outros elementos ou substâncias. Assim, ele entra e sai de nosso corpo durante a respiração (e também do corpo dos outros animais e plantas) sem alterações. Assim, os animais não conseguem obter o nitrogênio diretamente do ar, somente algumas bactérias são capazes de utilizar diretamente o nitrogênio, transformando-o em sais que são absorvidos pelas plantas. Os animais obtêm o nitrogênio somente por meio dos alimentos.

Essa transformação é feita por bactérias que vivem na raiz das plantas conhecidas como leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa, amendoim, lentilha, grão-de-bico). É por isso que essas plantas não tornam o solo pobre em nitratos, como costuma ocorrer quando outras espécies vegetais são cultivadas por muito tempo no mesmo lugar.

Com sais de nitrogênio, as plantas fabricam outras substâncias que formam seu corpo. Os animais, por sua vez, conseguem essas substâncias ingerindo as plantas ou outros seres vivos. Quando os animais e as plantas morrem, essas substâncias que contêm nitrogênio sofrem decomposição e são transformadas em sais de nitrogênio, que podem ser usadas pelas plantas. Uma parte dos sais de nitrogênio, porém, é transformada em gás nitrogênio por algumas bactérias do solo e voltam para a atmosfera. Desse modo o nitrogênio é reciclado na natureza. 

Saiba mais sobre o ciclo do nitrogênio

O nitrogênio e os fertilizantes

A produção de sais de nitrogênio pode ser feita em indústrias químicas, a partir do nitrogênio do ar. Combina-se o nitrogênio com o hidrogênio, produzindo-se amoníaco, que é então usado para fabricar sais de nitrogênio.

O amoníaco tem ainda outras aplicações: ele é usado em certos produtos de limpeza e também para fabricar muitos outros compostos químicos.

Porque o nitrogênio não pode ser absorvido pelas plantas?

Como o nitrogênio e absorvido pelas plantas?

Consegue absorver nitrogênio do ar?

Por que o nitrogênio atmosférico não pode ser utilizado pelas plantas e animais?