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.
  1. ඇමෝනීකරණය
  2. නයිට්‍රිකරණය
  3. නයිට්‍රිහරණය
  4. 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,
  1. යිට්‍රේට, නයිට්‍රයිට බවටත්
  2. නයිට්‍රයිට, නයිට්‍රස් ඔක්සයිඩ් බවටත්
  3. 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.