鉱化(土壌科学)

有機物分解中のＣサイクルとＮサイクルの概念図。 土壌微生物集団は、死んだ有機物を解重合させるエキソ酵素（1）を放出する（2）。 微生物分解剤は単量体（3）を同化し、二酸化炭素またはアンモニウム（4）のような無機化合物にこれらを鉱化するか、または生合成の必要性のために単 Nの鉱化は環境（5）にアンモニウムの損失をもたらしますが、このプロセスは有機物に低いCがあればだけ関連しています:Nの比率。 死んだ有機物が高いC:Nの比率を備え、こうして不十分なN(6)を提供すれば環境からのアンモニウムは固定することができます。 高い微生物Nの要求は有機物の内のNの保持をもたらし、こうして分解の間にC:Nの比率の減少をもたらす。

窒素が鉱化または固定化するかどうかは、分解する有機物の炭素対窒素比（C：N比）に依存する。 一般に、土壌に接触する有機物は、分解する土壌微生物集団の生合成ニーズをサポートするには窒素が少なすぎます。 分解する有機物のC:Nの比率がおよそ30:1の上にあれば分解の微生物はミネラル形態の窒素を、例えば、アンモニウムまたは硝酸塩として吸収するか このミネラル窒素は固定化されていると言われています。 これは、土壌中の無機窒素の濃度を低下させる可能性があり、したがって、窒素は植物には利用できない。

分解中のエネルギーの生成中に二酸化炭素が放出されると、”異化”と呼ばれるプロセスで、有機物のC：N比が減少します。 C:Nの比率がおよそ25よりより少しのとき:1つはアンモニウムとして無機窒素の同時解放によって、それ以上の分解により鉱化を引き起こします。 有機物の分解が完了すると、そこからの鉱化窒素は土壌中に既に存在するものに加えられ、したがって土壌中の総鉱化窒素が増加する。