Azote inorganique

Définition

L'azote inorganique comprend le gaz N₂ dissous, les ions oxydés tels que le nitrate (NO₃^-) et le nitrite (NO₂^-), l'ion ammonium réduit (NH₄⁺) et le gaz ammoniac réduit (NH₃). Les nitrates sont la forme prédominante d'azote inorganique dans les sols agricoles et sont donc utilisés par de nombreuses espèces végétales.

La grande majorité de l'azote sur la Terre est présente sous forme de gaz N₂. Celui-ci devient biologiquement disponible uniquement par la fixation bactérienne de l'azote, la fixation par la foudre ou l'activité volcanique, ou la fixation par l'activité humaine.

Le cycle de l'azote inorganique :

Schéma simplifié du cycle de l'azote inorganique dans les écosystèmes aquatiques.

Explications

Le nitrate est la forme d'azote inorganique la plus oxydée (état de valence de +5), tandis que l'ammoniac et l'ammonium sont les plus réduits (état de valence de -3). L'ammonium est un acide faible qui, en solution, est en équilibre avec le gaz ammoniac, qui est une base.

Les formes d'azote inorganique réactif sont converties l'une à l'autre dans les écosystèmes aquatiques par une variété de processus à médiation bactérienne. Le nitrate est la forme la plus courante d'azote inorganique dans le sol, étant le produit final de la décomposition des matières organiques dans des conditions aérobies. C'est la forme normalement prise par les plantes, bien que la plupart des plantes puissent également absorber l'ammonium.

L'azote se présente à la fois sous forme d'azote organique et azote inorganique dans les écosystèmes aquatiques. Fréquemment, les formes organiques dominent.

Les principales formes d'azote inorganique dans les écosystèmes aquatiques sont le gaz N₂, le nitrate, le nitrite et l'ammonium. L'azote organique se présente sous de nombreuses formes, notamment les acides aminés, les protéines, les acides nucléiques, les nucléotides et l'urée.

✅ L'hydrazine est un composé azoté inorganique, qui est un intermédiaire dans l'oxydation anaérobie de l'ammoniac. Il est produit naturellement par certaines levures et la bactérie de haute mer Candidatus Brocadia anammoxidans.

Azote inorganique dissous

L'azote inorganique dissous, y compris le nitrate, le nitrite et l'ammonium, agit fréquemment comme une limitation de la productivité primaire. L'azote inorganique dissous (DIN), y compris le nitrate, l'ammonium et le nitrite, peut être facilement assimilé par les plantes terrestres, les algues et les communautés bactériennes. De plus, en raison de sa solubilité élevée, l'azote inorganique dissous peut être facilement transporté entre les écosystèmes dans le cadre du cycle hydrologique. Par conséquent, l'azote inorganique dissous est supposé être le composant le plus actif du cycle de l'azote, et le transport du DIN entre les écosystèmes est un point chaud de la recherche biogéochimique à l'échelle mondiale.

Mesure

L'azote inorganique dans le sol est déterminé dans un extrait au KCl, en utilisant la distillation fractionnée à la vapeur avec du MgO pour l'ammonium et l'alliage de Dewarda pour l'analyse des nitrates. L'azote organique plus fixé à l'argile et ^l5N ont été mesurés sur un échantillon de sol humide, après élimination de l'azote inorganique; l'échantillon a été séché à 60 °C et finement broyé.

Dans les engrais inorganiques

Les engrais inorganiques avec de l'azote inorganique sont l'outil le plus largement utilisé pour gérer la fertilité azotée des cultures, en particulier dans les systèmes de production agricoles et forestiers à gestion intensive.

Même avec des amendements azotés organiques, comme le fumier, on suppose généralement que l'azote organique doit d'abord être converti en azote inorganique avant que les plantes puissent l'utiliser.

Or, la capacité des plantes à capter les composés organiques azotés, notamment les acides aminés, est connue depuis plus d'un siècle. Récemment, il y a eu un regain d'intérêt pour l'azote organique dans la nutrition des plantes, en particulier les plantes dont les racines sont colonisées par certains types de champignons mycorhiziens.

Une grande partie de l'azote organique le plus facilement disponible se trouve probablement dans de petites molécules organiques solubles, qui constituent le pool d'azote organique dissous (AOD). Bien que la taille du pool d'AOD soit généralement inférieure à celle de l'azote inorganique dans la solution du sol des sols agricoles, l'AOD peut être la forme dominante d'azote soluble dans les sols recevant de faibles apports d'azote.

Des études sur des écosystèmes forestiers non pollués montrent que l'AOD peut être la principale forme d'azote perdu dans les eaux souterraines et de surface. À la suite de ces découvertes récentes, une plus grande attention est accordée à l'AOD et à son rôle dans le cycle de l'azote.

Pollution des eaux souterraines

La pollution des eaux souterraines causée par une fertilisation excessive d'azote inorganique (N) est un problème environnemental répandu dans de nombreux systèmes agricoles.

L'azote sous forme de nitrate (NO₃−) est très mobile dans le sol et peut facilement être lessivé avec de l'eau en mouvement. Les précipitations ou l'irrigation peuvent provoquer des quantités importantes de lessivage de N si de grandes quantités de nitrates sont présentes dans le sol. Le lessivage de l'azote peut également provoquer l'acidification du sol, une autre dégradation potentielle du sol qui limite la croissance des cultures. En conséquence, les régulateurs tentent de limiter l'excès de nitrate dans les sols.

Azote inorganique fixé

Si l'azote inorganique fixé est limitant, alors quelle est la sensibilité de l'échange atmosphérique de CO₂ avec l'océan à une modification de l'inventaire de l'azote inorganique fixé.

L'analyse suggère que les rétroactions entre les cycles du carbone (C), de l'azote (N) et de l'oxygène (O) ont aidé à empêcher l'oxydation de la Terre au Paléoprotérozique. Cette rétroaction stabilisatrice, qui a finalement été annulée, a conduit au cycle contemporain de l'azote où le nitrate, plutôt que l'ammonium, était la forme stable de l'azote inorganique fixé dans les océans.

À l'exception de quelques changements mineurs dans la composition en éléments traces des nitrogénases, les protéines centrales sont restées essentiellement inchangées après la transition vers une atmosphère oxydée.

En rapport avec "azote inorganique"

• acide inorganique

  

  Un acide inorganique est un acide minéral dérivé d'un ou plusieurs composés inorganiques, et tous les acides inorganiques forment des ions hydrogène...

• azote

  

  L'azote (N) est le 7ème élément du tableau périodique, un élément incolore et inodore, non métallique du groupe 15.

• azote ammoniacal

  

  Un azote ammoniacal (NH3-N) est une expression spécifique se référant au poids total de l'azote sous forme ionisée, par distinction de l'azote moléculaire.

• azote atmosphérique

  

  L'azote atmosphérique spécifie que l'azote provient de l'air. En effet, l'air contient 78 % d'azote sous forme gazeuse (N2, azote moléculaire).