नाइट्रोजन चक्र क्या होता है? चित्र, जानकारी

नाइट्रोजन चक्र क्या है? (nitrogen cycle definition in hindi)

नाइट्रोजन वायुमंडल में सबसे प्रचुर मात्रा में है और, डीएनए जैसे प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के निर्माण खंड के रूप में, सभी जैविक जीवन का एक महत्वपूर्ण घटक है।

नाइट्रोजन चक्र एक जटिल जैव-रासायनिक चक्र है जिसमें नाइट्रोजन को अपने निष्क्रिय एटमोस्फियरिक मॉलिक्यूलर फॉर्म (N2) से एक रूप में परिवर्तित किया जाता है जो जैविक प्रक्रिया में उपयोगी होता है।

नाइट्रोजन चक्र के चरण (nitrogen cycle process in hindi)

एक पारिस्थितिकीय परिप्रेक्ष्य से, नाइट्रोजन चक्र में निम्न चरणों का समावेश होता है:

1. नाइट्रोजन फिक्सेशन (Nitrogen fixation in hindi)

वायुमंडलीय नाइट्रोजन मुख्य रूप से एक निष्क्रिय रूप (N2) में होता है जो कुछ जीवों द्वारा ही उपयोग किया जा सकता हैं; इसलिए इसे नाइट्रोजन निर्धारण नामक प्रक्रिया में आर्गेनिक – या निश्चित रूप में परिवर्तित किया जाना चाहिए।

अधिकांश वायुमंडलीय नाइट्रोजन जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से ‘निश्चित’ है। सबसे पहले, नाइट्रोजन वातावरण से मिट्टी और सतह के पानी में जमा किया जाता है, मुख्य रूप से वर्षा के माध्यम से।

एक बार मिट्टी और सतह के पानी में, नाइट्रोजन परिवर्तनों के एक सेट से गुजरता है: इसके दो नाइट्रोजन परमाणु अलग होते हैं और हाइड्रोजन के साथ अमोनिया (NH4+) बनाने के लिए गठबंधन करते हैं।

यह सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है जो तीन व्यापक श्रेणियों में आते हैं: बैक्टीरिया जो कुछ पौधों के साथ सिम्बायोटिक संबंधों में रहते हैं, मुक्त एनारोबिक बैक्टीरिया और एलगी।

अल्फल्फा और बीन्स जैसी फसलों को अक्सर मिट्टी में नाइट्रोजन की कमी को ठीक करने के लिए लगाया जाता है, और नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया अन्य यौगिकों में संयोजन के लिए वायुमंडलीय नाइट्रोजन अणुओं को अलग-अलग परमाणुओं में विभाजित करने के लिए नाइट्रोजेनेस के रूप में जाना जाने वाला एंजाइम लगाते हैं।

उच्च ऊर्जा निर्धारण की प्रक्रिया के माध्यम से नाइट्रोजन की एक छोटी मात्रा ‘निश्चित’ होती है जो मुख्य रूप से वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया (NH4+) और नाइट्रेट्स (NO3-) में परिवर्तित करने वाली रोशनी स्ट्राइक के रूप में होती है।

नाइट्रोजन को मानव निर्मित प्रक्रियाओं के माध्यम से भी तय किया जा सकता है, मुख्य रूप से औद्योगिक प्रक्रियाएं जो अमोनिया और नाइट्रोजन समृद्ध उर्वरक बनाती हैं।

2. नाइट्रीफिकेशन (Nitrification in hindi)

कुछ पौधों द्वारा अमोनिया का उपयोग किया जा सकता है, पौधों द्वारा उठाए गए अधिकांश नाइट्रोजन को अमोनिया से जीवाणुओं द्वारा परिवर्तित किया जाता है – जो नाइट्राइट (NO2-) में और फिर नाइट्रेट (NO3-) में कई जीवों के लिए अत्यधिक जहरीला होता है।

इस प्रक्रिया को नाइट्रिफिकेशन कहा जाता है, और इन बैक्टीरिया को नाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है।

3. एस्सिमिलेशन (Assimilation in hindi)

विभिन्न रूपों में नाइट्रोजन यौगिक, जैसे कि नाइट्रेट, नाइट्राइट, अमोनिया और अमोनियम पौधों द्वारा मिट्टी से उठाए जाते हैं जिन्हें तब पौधे और पशु प्रोटीन के गठन में उपयोग किया जाता है।

4. अमोनीफिकेशन (Ammonification in hindi)

जब पौधे और जानवर मर जाते हैं, या जब जानवर अपशिष्ट को उत्सर्जित करते हैं, ऑर्गेनिक पदार्थ में नाइट्रोजन मिट्टी में फिर से रिएंटर करता है जहां इसे अन्य सूक्ष्मजीवों द्वारा तोड़ दिया जाता है, जिन्हें हमारे द्वारा डिकंपोजर्स कहा जाता है।

यह डिकॉम्पोज़िशन अमोनिया उत्पन्न करता है जो तब अन्य जैविक प्रक्रियाओं के लिए उपलब्ध होता है।

5. डीनाइट्रीफिकेशन (Denitrification in hindi)

नाइट्रोजन वाष्पीकरण नामक प्रक्रिया के माध्यम से वायुमंडल में वापस आ जाता है, जिसमें नाइट्रेट (NO3-) को गैसीय नाइट्रोजन (N2) में परिवर्तित कर दिया जाता है।

डीनाईट्रिफिकेशन मुख्य रूप से गीली मिट्टी में होता है जहां पानी सूक्ष्मजीवों को ऑक्सीजन प्राप्त करना मुश्किल बनाता है।

इन परिस्थितियों में, कुछ जीवों को – डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है – जो एक नाइट्रोजन गैस को उपज के रूप में छोड़कर, ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए नाइट्रेट को संसाधित करते हैं।

नाइट्रोजन चक्र का चित्र (nitrogen cycle diagram in hindi)

फसल और नाइट्रोजन (nitrogen in agriculture in hindi)

नाइट्रोजन पौधों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन मिट्टी में नाइट्रोजन का उपयोग करने वाले किसानों को बहुत सावधान रहना होता है।

पर्यावरण में यह आसानी से खोया जा सकता है जिसमे अस्थिरता, denitrification, अत्यधिक बारिश के कारण लीचिंग, वाष्पीकरण आदि सबसे महत्वपूर्ण कारणों में से हैं।

यह पारिस्थितिक तंत्र नुकसान, मिट्टी की विशेषताओं, फसल पैटर्न, उर्वरक तकनीक और समग्र कृषि उत्पादन प्रबंधन को प्रभावित करते हैं।

नाइट्रोजन चक्र और मानव प्रभाव (nitrogen cycle and human effect)

1. नाइट्रोजन चक्र पर कई मानव गतिविधियों का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जीवाश्म ईंधन जलाना, नाइट्रोजन आधारित उर्वरकों का उपयोग, और अन्य गतिविधियां एक पारिस्थितिकी तंत्र में जैविक रूप से उपलब्ध नाइट्रोजन की मात्रा में नाटकीय रूप से वृद्धि कर सकती हैं। और चूंकि नाइट्रोजन उपलब्धता अक्सर कई पारिस्थितिकी प्रणालियों की प्राथमिक उत्पादकता को सीमित करती है, नाइट्रोजन की उपलब्धता में बड़े बदलाव से जलीय और स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र दोनों में नाइट्रोजन चक्र में गंभीर परिवर्तन हो सकता है। औद्योगिक नाइट्रोजन निर्धारण 1940 के दशक से तेजी से बढ़ गया है, और मानव गतिविधियो ने वैश्विक नाइट्रोजन निर्धारण की मात्रा दोगुना कर दिया है।
2. स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में, नाइट्रोजन के अतिरिक्त पेड़ों में पोषक तत्व असंतुलन, वन स्वास्थ्य में परिवर्तन, और जैव विविधता में गिरावट का कारण बन सकता है। नाइट्रोजन उपलब्धता में वृद्धि के साथ अक्सर कार्बन स्टोरेज में बदलाव होता है। कृषि प्रणालियों में, पौधों के उत्पादन में वृद्धि के लिए उर्वरकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन आमतौर पर नाइट्रोजन के रूप में अप्रयुक्त नाइट्रोजन, मिट्टी से बाहर निकल सकते हैं, धाराओं और नदियों में प्रवेश कर सकते हैं, और आखिरकार हमारे पीने के पानी में अपना रास्ता बना सकते हैं।
3. कृषि और शहरी क्षेत्रों में लागू अधिकांश नाइट्रोजन अंत में नदियों और निकटवर्ती तटीय प्रणालियों में प्रवेश करते हैं। नजदीकी समुद्री प्रणालियों में, नाइट्रोजन में वृद्धि अक्सर एनोक्सिया(ऑक्सीजन नहीं) या हाइपोक्सिया (कम ऑक्सीजन), जैव विविधता का बदलना, खाद्य-वेब संरचना में परिवर्तन, और सामान्य आवास अवक्रमण का कारण हो सकता है। नाइट्रोजन में वृद्धि का एक आम परिणाम हानिकारक अल्गल ब्लूम में वृद्धि है। आर्थिक रूप से विनाशकारी प्रभावों के बावजूद, नाइट्रोजन के अतिरिक्त जैव विविधता और प्रजातियों की संरचना में परिवर्तन हो सकता है जो समग्र पारिस्थितिक तंत्र समारोह में परिवर्तन कर सकता है। इसके अतिरिक्त, जलीय प्रणालियों में नाइट्रोजन में वृद्धि से ताजे पानी के पारिस्थितिक तंत्र में अम्लीकरण बढ़ सकता है।

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