Mineralisering (jordvidenskab)

et konceptuelt billede af C-cykling og N-cykling under nedbrydning af organisk stof. Jordens mikrobielle population frigiver eksoensymer (1), som depolymeriserer det døde organiske stof (2). De mikrobielle nedbrydere assimilerer monomerer (3) og enten mineraliserer disse til uorganiske forbindelser som kulsyre eller ammonium (4) eller bruger monomerer til deres biosyntetiske behov. N mineralisering fører til tab af ammonium til miljøet (5), men denne proces er kun relevant, hvis det organiske stof har en lav C:N forhold. Ammonium fra miljøet kan immobiliseres, hvis det døde organiske stof har et højt C:N-forhold og således giver utilstrækkeligt N (6). Den høje mikrobielle n-efterspørgsel fører til en tilbageholdelse af N inden for det organiske stof og dermed til et fald i C:N-forholdet i løbet af nedbrydning.

hvorvidt nitrogen mineraliserer eller immobiliserer afhænger af kulstof-til-nitrogen-forholdet (C:N-forhold) af det nedbrydende organiske stof. Generelt har organisk stof, der kontakter jord, for lidt kvælstof til at understøtte de biosyntetiske behov hos den nedbrydende jordmikrobielle population. Hvis C: N-forholdet for det nedbrydende organiske stof er over ca. 30: 1, kan de nedbrydende mikrober absorbere nitrogen i mineralform som f. eks. ammonium eller nitrater. Dette mineralkvælstof siges at være immobiliseret. Dette kan reducere koncentrationen af uorganisk nitrogen i jorden, og nitrogenet er således ikke tilgængeligt for planter.

da kulsyre frigives under dannelsen af energi i nedbrydning, en proces denomineret “katabolisme”, falder C:N-forholdet mellem det organiske stof. Når C: N-forholdet er mindre end ca. 25:1 forårsager yderligere nedbrydning mineralisering ved samtidig frigivelse af uorganisk nitrogen som ammonium. Når nedbrydningen af organisk materiale er afsluttet, tilføjer det mineraliserede nitrogen derfra det, der allerede findes i jorden, og øger derfor det samlede mineralkvælstof i jorden.