Mineralisering (markvetenskap)

en konceptuell syn på C-cykling och n-cykling under nedbrytning av organiskt material. Jordens mikrobiella population frigör exoenzymer (1), som depolymeriserar det döda organiska materialet (2). De mikrobiella sönderdelarna assimilerar monomererna (3) och antingen mineraliserar dessa till oorganiska föreningar som koldioxid eller ammonium (4) eller använder monomererna för deras biosyntetiska behov. N mineralisering leder till en förlust av ammonium till miljön (5), men denna process är endast relevant om det organiska materialet har en låg C:N förhållande. Ammonium från miljön kan immobiliseras om det döda organiska materialet har ett högt C:N-förhållande och därmed ger otillräckligt N (6). Den höga mikrobiella n-efterfrågan leder till en retention av N i det organiska materialet och därmed till en minskning av C:N-förhållandet under sönderdelningen.

huruvida kväve mineraliserar eller immobiliserar beror på kol-till-kväve-förhållandet (C:N-förhållandet) för det sönderdelande organiska materialet. I allmänhet har organiskt material som kommer i kontakt med jord för lite kväve för att stödja de biosyntetiska behoven hos den sönderdelande jordmikrobiska populationen. Om C: N-förhållandet mellan det nedbrytande organiska materialet är över cirka 30: 1 kan de nedbrytande mikroberna absorbera kväve i mineralform som t. ex. ammonium eller nitrater. Detta mineralkväve sägs vara immobiliserat. Detta kan minska koncentrationen av oorganiskt kväve i jorden och därmed är kvävet inte tillgängligt för växter.

när koldioxid frigörs under genereringen av energi i sönderdelning, en process benämnd ”katabolism”, minskar C:N-förhållandet mellan det organiska materialet. När C: N-förhållandet är mindre än cirka 25:1, orsakar ytterligare nedbrytning mineralisering genom samtidig frisättning av oorganiskt kväve som ammonium. När nedbrytningen av organiskt material är klar lägger det mineraliserade kvävet därifrån till det som redan finns i jorden och ökar därför det totala mineralkvävet i jorden.