ක්ෂුද්‍ර ජීව විද්‍යාව 08
නයිට්‍රජන් චක්‍රය තුළ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ගේ ක්‍රියාකාරීත්වය:
- සෑම ජීවියෙකුටම නයිට්‍රජන් අත්‍යවශ්‍ය වේ.
- ඒ ප්‍රෝටීන, නියුක්ලික් අම්ල හා අනෙකුත් නයිට්‍රජන් අඩංගු සංයෝග නිපදවීමටයි.
- වායුගෝලයේ 80% පමණ අණුක නයිට්‍රජන් ඇත.
- එහෙත් ඒවා ජීවීන් සඳහා ජෛව විද්‍යාත්මකව ලබා ගත නොහැක.
- එම නිසා වායුගෝලයේ වූ එම අණුක නයිට්‍රජන් ජෛව ප්‍රයෝජ්‍ය කළ හැකි ආකාරයේ නයිට්‍රජන් බවට පත් කිරීම අවශ්‍ය වේ.
- සමහර ක්ෂුද්‍ර ජීවී කාණ්ඩ වලට වායුගෝලීය අණුක නයිට්‍රජන්, ඇමෝනියා, නයිට්‍රේට් හා නයිට්‍රයිට් වැනි ජීවීන්ට ප්‍රයෝජ්‍ය කළ හැකි ආකාරයට පත් කිරීමේ හැකියාව දරයි.
- එම නිසා පෘතුවියේ, ජීවීන් තුළ හා වායුගෝලයේ අඩංගු නයිට්‍රජන් චක්‍රීය ආකාරයට ගලා යා යුතුය.
- නයිට්‍රජන් චක්‍රයට ප්‍රධාන පියවර හතරක් ඇත.
- ඇමෝනීකරණය
- නයිට්‍රිකරණය
- නයිට්‍රිහරණය
- නයිට්‍රජන් තිර කිරීම
1.ඇමෝනීකරණය:
- පසේ, ඓන්ද්‍රීය/කාබනික නයිට්‍රජන් අඩංගු වේ.
- ඉන් 90%කට වැඩි කොටසක් ප්‍රෝටීන් ලෙස ඇත.
- ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් මිය ගිය ශාක හා සත්ත්ව ශේෂ වල ප්‍රෝටීන, ඇමයිනෝ අම්ල බවට වියෝජනය කරයි.
- ඒ සඳහා ඔවුන් විසින් ස්‍රාවය කරනු ලබන බහිඃසෛලීය ප්‍රෝටියෝලික එන්සයිම භාවිතා කරයි.
- එම ඇමයිනෝ අම්ල ඉන්පසු ක්ෂුද්‍ර ජීවී සෛල තුළට ලබාගෙන ඇමෝනීකරණයට ලක් වේ.
- ඇමෝනීකරණයේදී සිදු වන්නේ ඇමෝනියා අම්ල වල ඇති ඇමයින් කාණ්ඩ (-NH2) ඇමෝනියා බවට පරිවර්තනය කිරීමයි.
- තෙත පසේදී මෙම ඇමෝනියා ජලයේ දියවී ඇමෝනියම් අයන සාදයි.
- ශාක හා පාංශු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් මෙම ඇමෝනියම් අයන භාවිතා කරයි.
- පස වියළි නම් මෙම ඇමෝනියා සීඝ්‍රයෙන් වායුගෝලයට නිකුත් වේ.
2.නයිට්‍රිකරණය:
- මෙහිදී ඇමෝනියම් අයන වල ඇති නයිට්‍රජන් ඔක්සිකරණය වී නයිට්‍රේට නිපදවීම සිදු වේ.
- මෙය පියවර දෙකකින් සිදු වේ.
- ඒ සඳහා පසේ ජීවත් වන නයිට්‍රිකාරි බැක්ටීරියාවන් දායක වේ.
- පළමුව Nitrosomonas වැනි ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්, ඇමෝනියම් අයන, නයිට්‍රයිට බවට ඔක්සිකරණය කරයි.
- දෙවන පියවරේදී Nitrobacter වැනි ක්ෂුද්‍ර ජීවින් විසින් එම නයිට්‍රයිට, නයිට්‍රේට බවට ඔක්සිකරණය කරයි.
- තම නයිට්‍රජන් ප්‍රභව ලෙස මෙම නයිට්‍රයිට, ශාක විසින් භාවිතා කරනු ලබයි.
3.නයිට්‍රිහරණය:
- වායුගෝලීය ඔක්සිජන් රහිත තත්ත්ව යටතේ සිදු වේ.
- සමහර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් නයිට්‍රේට, නයිට්‍රජන් (N2) බවට ඔක්සිහරණය කිරීම මෙහිදී සිදු වේ.
- එම නිසා පසේ පවතින නයිට්‍රජන් ප්‍රමාණය අඩු වේ.
- ජලභරිත් පසෙහි ඔක්සිජන් සීමිත නිසා නයිට්‍රිහරණය නිරන්තරයෙන්ම සිදු වේ.
- Pseudomonas sp මඟින්,
- නයිට්‍රේට, නයිට්‍රයිට බවටත්
- නයිට්‍රයිට, නයිට්‍රස් ඔක්සයිඩ් බවටත්
- නයිට්‍රස් ඔක්සයිඩ්, නයිට්‍රජන් වායුව බවටත් පත් කරයි.
4.නයිට්‍රජන් තිර කිරීම:
- නයිට්‍රජන් වායුව ඇමෝනියා බවට පත් කිරීම මෙහිදී සිදු කෙරේ.
- නයිට්‍රජන් තිර කරන බැක්ටීරියාවන් නයිට්‍රජනේස් එන්සයිම දරයි.
- එම නයිට්‍රජනේස්, ඔක්සිජන් මඟින් අක්‍රිය වේ.
- නිදැලිවාසී හා සහජීවී ලෙස නයිට්‍රජන් තිරකාරී බැක්ටීරියා ආකාර දෙකකි.
නයිට්‍රජන් තිර කරන නිදැලිවාසී බැක්ටීරියා:
- මූලගෝලයේ බහුලව හමු වේ.
- උදා:Azotobacter sp
- බොහෝ සයනොබැක්ටීරියාවන් ද නයිට්‍රජන් තිර කරයි.
- උදා:Nostoc
- මෙම ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් නයිට්‍රජනේස් එන්සයිම,වායුගෝලීය ඔක්සිජන් වලට විවෘත වීම වැළැක්වීමව යන්ත්‍රණ දරයි.
- උදා:සයනොබැක්ටීරියාවන් විසින් හෙටරොසිස්ට දැරීම.
- Clostridium sp වැනි සමහර නිර්වායු බැක්ටීරියාද නයිට්‍රජන් තිර කරයි.
සහජීවී නයිට්‍රජන් තිරකාරක බැක්ටීරියා:
- සෝයා බෝංචි, මෑ, රටකජු වැනි රනිල භෝග වැනි කෘෂිකාර්මික භෝගවල මොවුන් වැදගත් කාර්‍යභාරයක් ඉටු කරයි.
- සහජීවීව නයිට්‍රජන් තිරකරන බැක්ටීරියා සාමාන්‍යයෙන් රයිසෝබියා ලෙස හඳුන්වයි.
- රනිල ශාක සහජීවී නයිට්‍රජන් තිර කිරීම සඳහා විශේෂ අනුවර්තන ඇත.
- බැක්ටීරියා සඳහා පෝෂක හා නිර්වායු තත්ත්ව ලබා දීම සඳහා ශාක, මූල ගැටිති සාදයි.
- බැක්ටීරියාවන් විසින්, ශාක වලට භාවිතා කළ හැකි පරිදි නයිට්‍රජන් තිර කරයි.
- විවිධ ක්ෂුද්‍රජීවීන් සමඟ සමූහනයෙන්, රනිල නොවන ශාක වලටද සහජීවී ලෙස නයිට්‍රජන් තිර කළ හැක.
- ලයිකනද නයිට්‍රජන් තිර කරයි.
- ලයිකන යනු දිලීර හා ඇල්ගී හෝ සයනොබැක්ටීරියා සංයෝජනයකි.
- කුඹුරුවල නිදහසේ පාවෙන ජලජ පර්ණාංගයක් වන Azolla, Anabaena sp සමඟ සහයෝගීව නයිට්‍රජන් තිර කරයි.
වැදගත්:
ඇමෝනීකරණය:- පාංශු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ස්‍රාවය කරනු ලබන ප්‍රෝටියෝලික එන්සයිම ආධාරයෙන්, ප්‍රෝටීන ජීරණයෙන් ලැබන ඇමයිනෝ අම්ල, ක්ෂුද්‍ර ජීවී සෛල තුළට ලබා ගෙන, ඇමයිනෝ අම්ල වල ඇමයින් කාණ්ඩය, ඇමීනියා බවට පරිවර්තනය කිරීම.
නයිට්‍රිකරණය:- ඇමෝනියම් අයන වල ඇති නයිට්‍රජන්, නයිට්‍රේට බවට ඔක්සිකරණය කිරීම.
නයිට්‍රිහරණය:- වායුගෝලීය ඔක්සිජන් නැති විට, නයිට්‍රේට, නයිට්‍රජන් බවට ඔක්සිහරණය කිරීම.
නයිට්‍රජන් තිර කිරීම:- නයිට්‍රජන් වායුව, ඇමෝනියා බවට පත් කිරීම.
