01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Разложение азотистых соединений
 23.08.2012

Азотистые соединения растительных (и животных) остатков, поступающих в почву, подвергаются в почве энергичным процессам микробиологического распада, в котором принимают участие разнообразные группы микроорганизмов, находящиеся между собой в метабиотических отношениях.
Разложение белковых веществ начинается с их гидролиза под влиянием протеолитических энзим, выделяемых бактериями, плесневыми грибами и некоторыми актиномицетами. Главную роль при этом играют микроорганизмы, выделяющие эктоэнзимы. Микроорганизмы, не выделяющие протеолитических энзим наружу, непосредственно на белок не действуют и питаются продуктами гидролиза, образуемыми первой группой микроорганизмов. Впрочем, в почве гидролиз белков может происходить и под влиянием эндоэнзим при аутолизе отмирающих клеток.
Продуктами гидролиза белков под влиянием протеолитических ферментов являются разнообразные аминокислоты, из которых построена сложная молекула белковых веществ. Будучи растворимыми соединениями, аминокислоты усваиваются микроорганизмами в качестве материала для построения азотистых и бозазотистых веществ микробной клетки, а в некоторых случаях, при недостатке углеводов, и в качестве источника энергии. При этом часть аминокислот дезаминируется с выделением аммиака, благодаря чему этот процесс получил название аммонификации белковых веществ.
Аммонификация белков в почве вызывается рядом бактерий и плесневых грибов, относительное участие которых может быть различным в зависимости от условий реакции, аэрации, состава среды и т. д. Менее энергичными аммонификаторами являются, по исследованиям Ваксмана, актиномицеты.
Аммонификация может идти как в аэробных, так и в анаэробных условиях; в последнем случае она идет только несколько медленнее, чем в первом.
С химической стороны процесс выделения аммиака из аминокислот может быть мыслим, например, в виде следующих реакций

Разложение азотистых соединений

Заслуживает внимания тот факт, что реакция дезаминирования по второму из указанных направлений может идти без всякого участия биологических факторов при фильтровании водного раствора аминокислот через активный животный уголь. Так как почва, подобно углю, обладает чрезвычайно развитой поверхностью, то едва ли можно сомневаться, что такого рода реакции возможны и в почве.
Как видно из приведенных выше реакций дезаминирования, выделение аммиака при разложении белковых веществ неразрывно связано с образованием карбоновых кислот, оксикислот или спиртов (а также альдегидов). Из аминокислот жирного ряда получаются соответственные жирные кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валерьяновая и др.), тогда как из ароматических аминокислот (тирозина, фенилаланина, триптофана) образуются ароматические кислоты и другие циклические и гетероциклические соединения (например, бензойная, индолуксусная кислота, фенол, индол, скатол и т. п.).
Эти продукты в аэробных условиях разложения подвергаются дальнейшему окислению вплоть до СО2 и Н2О, с полным выделением энергии, заключающейся в белковой молекуле. При анаэробных условиях образующиеся соединения могут накапливаться или подвергаться брожению с образованием метана. В этих условиях не исключена возможность реакций аминокислот с альдегидами и сахарами, о которых было сказано раньше.
Выделяющийся аммиак при известных условиях может подвергаться процессу нитрификации.
Несмотря на легкость, с которой совершается процесс распада белковых веществ, при разложении растительных остатков в почве (или в компосте) в большинстве случаев не наблюдается значительного выделения аммиака, а в ряде случаев оно совершенно отсутствует, несмотря на сильное уменьшение общей массы разлагающегося материала. При этом процентное содержание азота в растительных остатках, подвергнувшихся разложению, оказывается значительно выше, чем в свежих, не подвергавшихся разложению. Это обстоятельство давно уже обратило на себя внимание в связи с высоким содержанием азота в почвенном гумусе или перегное. Причину этого явления пытались объяснить Майер и Раманн, первый - медленностью разложения растительных протеиновых веществ или образованием особенных, устойчивых соединений, а второй - накоплением хитина животных, принимающих участие в разложении растительных остатков и в образовании гумуса.