Mineralizáció (talajtudomány)

a C-és N-ciklus koncepcionális nézete a szerves anyagok bomlása során. A talaj mikrobiális populációja exoenzimeket szabadít fel (1), amelyek depolimerizálják az elhalt szerves anyagokat (2). A mikrobiális bomlók asszimilálják a monomereket (3), és vagy mineralizálják ezeket szervetlen vegyületekké, például szén-dioxiddá vagy ammóniummá (4), vagy felhasználják a monomereket bioszintetikus igényeikhez. N mineralizáció az ammónium elvesztéséhez vezet a környezetbe (5), de ez a folyamat csak akkor releváns, ha a szerves anyag C:N arány. A környezetből származó ammónium immobilizálható, ha az elhalt szerves anyag magas C: N arányú, így elégtelen N (6) értéket biztosít. A magas mikrobiális n igény az n visszatartásához vezet a szerves anyagban, így a bomlás során csökken a C:N arány.

a nitrogén mineralizációja vagy immobilizálása a bomló szerves anyag szén-nitrogén arányától (C:N arány) függ. Általában a talajjal érintkező szerves anyag túl kevés nitrogénnel rendelkezik ahhoz, hogy támogassa a bomló talaj mikrobiális populációjának bioszintetikus igényeit. Ha a bomló szerves anyag C:N aránya 30: 1 körül van, akkor a bomló mikrobák ásványi formában felszívhatják a nitrogént, például ammónium vagy nitrátok formájában. Azt mondják, hogy ez az ásványi nitrogén immobilizált. Ez csökkentheti a szervetlen nitrogén koncentrációját a talajban, így a nitrogén nem áll rendelkezésre a növények számára.

mivel a szén-dioxid felszabadul a bomlás során keletkező energia előállítása során, egy “katabolizmusnak” nevezett folyamat során, a szerves anyag C:N aránya csökken. Ha a C: N arány kisebb, mint körülbelül 25:1, a további bomlás mineralizációt okoz a szervetlen nitrogén ammóniumként történő egyidejű felszabadulásával. Amikor a szerves anyag bomlása befejeződött, az abból származó mineralizált nitrogén hozzáadja a talajban már jelen lévő nitrogént, ezért növeli a talajban lévő összes ásványi nitrogént.