An Essay on the Nitrogen Cycle નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ: નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ:નમસ્તે મિત્રો આજનો આપણો વિષય છે નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ .મિત્રો અને અહીંયા ખૂબ જ સરળ ભાષામાં નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ લઈને આવ્યા છીએ .અને વિદ્યાર્થીઓ માટે પણ ખૂબ જ ઉપયોગી છે. નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ વિશેનો આ લાંબો નિબંધ વર્ગ 7, 8, 9 અને 10 ના વિદ્યાર્થીઓ માટે અને સ્પર્ધાત્મક પરીક્ષાના ઉમેદવારો માટે પણ યોગ્ય છે.
નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ.2024Essay on the Nitrogen Cycle
નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ:અહીં નાઇટ્રોજન ચક્ર પર એક નિબંધ છે.નાઇટ્રોજન એ જૈવિક સંયોજનોમાંનું એક મહત્વનું તત્વ છે, મુખ્યત્વે ન્યુક્લીક એસિડ અને પ્રોટીન અને તેથી, તે જીવન માટે જરૂરી છે. વાતાવરણમાં લગભગ 78% નાઇટ્રોજન હોય છે, પરંતુ કેટલાક વાદળી લીલા શેવાળ અને કેટલાક બેક્ટેરિયા સિવાય મોટાભાગના સજીવો દ્વારા મુક્ત નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.નાઈટ્રોજન પરમાણુ સતત હવામાંથી એક વિશાળ વર્તુળમાં, માટી દ્વારા, છોડ અને પ્રાણીઓના શરીરમાં અને છેવટે હવામાં પાછા ફરે છે.
આ સમગ્ર પ્રક્રિયાને નાઇટ્રોજન ચક્ર કહેવામાં આવે છે. તમામ જીવંત વસ્તુઓને વિકાસ અને વૃદ્ધિ માટે નાઇટ્રોજનની જરૂર હોય છે.પૃથ્વીનું વાતાવરણ 78% નાઇટ્રોજનથી બનેલું હોવા છતાં, છોડ અને પ્રાણીઓ તેનો આ સ્વરૂપમાં ઉપયોગ કરી શકતા નથી કારણ કે નાઇટ્રોજનના અણુઓ પરમાણુઓમાં ખૂબ જ મજબૂત રીતે જોડાયેલા હોય છે. તેથી છોડોએ જમીનમાં ઓગળેલા નાઈટ્રોજન સંયોજનોમાંથી તેમનો નાઈટ્રોજન મેળવવો જોઈએ અને પ્રાણીઓ છોડને ખાવાથી અથવા છોડ ખાનારા અન્ય પ્રાણીઓને ખાવાથી તેમનો નાઈટ્રોજન મેળવે છે.
નાઇટ્રોજનનું ફિક્સેશન ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક માધ્યમો દ્વારા થાય છે. N2 ની થોડી માત્રા વાતાવરણમાં વિદ્યુત વિસર્જન દ્વારા એટલે કે ભૌતિક બળ દ્વારા એમોનિયામાં રૂપાંતરિત થાય છે અને વરસાદ દ્વારા પૃથ્વી પર સ્થાયી થાય છે. લગભગ 30 મિલિયન મેટ્રિક ટન N2 ઉદ્યોગ દ્વારા ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે જો કે દર વર્ષે લગભગ 200 મિલિયન મેટ્રિક ટન નાઇટ્રોજન જૈવિક સજીવો દ્વારા નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.
નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ:નાઈટ્રોજન જમીનમાં બે અલગ અલગ રીતે પ્રવેશ કરે છે. નાઇટ્રોજનની થોડી માત્રામાં વીજળીના માર્ગે જમીન મળી. વીજળી વાતાવરણના નાઇટ્રોજનને નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડમાં બદલી નાખે છે જે પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ વરસાદના પાણીમાં ઓગળીને નાઈટ્રિક એસિડ બનાવે છે જે માટી દ્વારા શોષાય છે. જમીનમાં બાકીનો નાઇટ્રોજન બેક્ટેરિયામાંથી આવે છે. બેક્ટેરિયા એ એકમાત્ર જીવંત વસ્તુઓ છે જે હવામાંથી સીધો નાઇટ્રોજન મેળવવા માટે સક્ષમ છે.
આને “ફિક્સિંગ” કહેવામાં આવે છે.આ પ્રક્રિયા જમીનમાં અમુક પ્રકારના બેક્ટેરિયા દ્વારા શરૂ થાય છે જે હવામાંથી નાઈટ્રોજન મેળવી શકે છે. પછી અન્ય બેક્ટેરિયા નાઈટ્રોજનને નાઈટ્રેટ્સ નામના નાઈટ્રોજન સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે, આ પ્રક્રિયાને નાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે. છોડ નાઈટ્રેટ્સને શોષી લે છે અને તેને વધુ જટિલ નાઈટ્રોજન સંયોજનોમાં ફેરવે છે. બેક્ટેરિયા હવામાં નાઇટ્રોજન પરત કરવામાં પણ મદદ કરે છે. જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા પ્રાણીઓનો કચરો અને મૃત પ્રાણીઓ અને છોડના અવશેષોને વિઘટિત કરે છે અને એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે.
નાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા એમોનિયાને નાઈટ્રેટમાં ફેરવે છે.અન્ય બેક્ટેરિયા, જેને ડેનિટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયા કહેવાય છે, કેટલાક નાઇટ્રેટ્સને નાઇટ્રોજન ગેસમાં ફેરવે છે, જે હવામાં છોડવામાં આવે છે. આ તમામ વિવિધ પગલાં એક વિશાળ ચક્ર બનાવે છે. આની અસર એ છે કે, સમય જતાં, જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા હવામાંથી લગભગ એટલો જ નાઇટ્રોજન પરત કરે છે જેટલો અન્ય બેક્ટેરિયા હવામાંથી લે છે.
નાઇટ્રોજન ચક્ર પર નિબંધ:આ પૃથ્વી અને તેના વાતાવરણની નાઇટ્રોજન સામગ્રીને સંપૂર્ણ સંતુલનમાં રાખે છે.કમનસીબે, માનવી જ્યારે કૃષિ ખાતર તરીકે કૃત્રિમ રીતે ઉત્પાદિત નાઈટ્રેટનો વધુ પડતો ઉપયોગ કરે છે ત્યારે તેઓ કુદરતી સંતુલનમાં દખલ કરે છે. આ નાઈટ્રેટ્સને વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે તે પહેલાં, તે ઘણીવાર વરસાદ અથવા સિંચાઈ દ્વારા જમીનમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ ઓગળેલા નાઈટ્રેટ્સ સ્ટ્રીમ્સ અને નદીઓમાં લઈ જવામાં આવે છે અને ભૂગર્ભજળમાં પણ જાય છે.
વિશ્વના કેટલાક ભાગોમાં, મનુષ્યો અને પ્રાણીઓ માટેના પાણીમાં નાઈટ્રેટની એટલી ઊંચી સાંદ્રતા હોય છે કે તે વપરાશ માટે અસુરક્ષિત છે.નાઈટ્રેટ્સની આ વધુ પડતી માત્રા, જ્યારે તેઓ નદીઓ અને સરોવરો સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ખૂબ જ શેવાળની વૃદ્ધિ થાય છે. શેવાળની આ વધુ પડતી વિપુલતા પાણીમાં ખૂબ જ ઓક્સિજન વાપરે છે. જ્યારે ઓક્સિજનનું સ્તર ઘટે છે, ત્યારે પાણીમાં રહેલા જીવનના અન્ય સ્વરૂપો મરી જાય છે. સજીવોને એમિનો એસિડ બનાવવા માટે નાઇટ્રોજનની જરૂર પડે છે.
નાઈટ્રોજન વાતાવરણનો સિત્તેર ટકા હિસ્સો બનાવે છે, પરંતુ મોટાભાગના સજીવો નાઈટ્રોજનના આ સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી, અને તેનું નિશ્ચિત સ્વરૂપ હોવું જોઈએ. નાઇટ્રોજન ચક્ર આ જીવોને જરૂરી નાઇટ્રોજનના નિશ્ચિત સ્વરૂપનું ઉત્પાદન કરે છે.નાઇટ્રોજન ચક્રમાં, વાતાવરણનો મુક્ત N2 ગેસ એમોનિયામાં રૂપાંતરિત થાય છે અથવા વિવિધ તબક્કામાં નાઈટ્રેટમાં ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે.
વાદળી લીલી શેવાળ અને N2 ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયા વાતાવરણીય વાયુયુક્ત નાઇટ્રોજનને કાર્બનિક નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોમાં અને છેવટે, નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.નાઈટ્રેટ્સ એમિનો એસિડના સંશ્લેષણ માટે છોડ દ્વારા શોષાય છે અને તેનો ઉપયોગ પ્રોટીનની સરખામણીમાં થાય છે. વનસ્પતિઓ શાકાહારીઓ દ્વારા ખાય છે. જ્યારે છોડ અને પ્રાણીઓ મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે તેઓ બેક્ટેરિયા દ્વારા વિઘટિત થાય છે, આમ N2 વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.
જૈવિક નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન:
નાઇટ્રોજન ફિક્સેશનનો મોટો હિસ્સો જૈવિક N2 ફિક્સેશન દ્વારા કબજો કરવામાં આવે છે. વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું જૈવિક N2 ફિક્સેશન નાઇટ્રોજેનેઝ એન્ઝાઇમ સિસ્ટમ પર આધાર રાખે છે, જે નાઇટ્રોજેનેઝ અને નાઇટ્રોજેનેઝ રીડક્ટેઝથી બનેલું છે. નાઇટ્રોજેનેઝ O2 પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે અને O2 ની ઓછી સાંદ્રતામાં પણ તે એક્સપોઝર પર અફર રીતે નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે. લેગ્યુમિનસ છોડમાં, N2 ફિક્સેશન મૂળ નોડ્યુલ્સમાં થાય છે,
જ્યાં એન્ઝાઇમ લાલ રંગદ્રવ્ય લેગેમોગ્લોબિન દ્વારા સુરક્ષિત છે.વનસ્પતિઓ શાકાહારીઓ દ્વારા ખાય છે અને નિશ્ચિત નાઈટ્રોજન તેમના શરીરમાં જાય છે અને તેમના મૃત્યુ પછી, તે વિઘટિત થઈને જમીનમાં ભળી જાય છે.
નાઇટ્રોજનને નીચેના માધ્યમો દ્વારા જમીનમાં સ્થિર કરી શકાય છે:
(a) ભૌતિક સ્થિરતા વીજળી દ્વારા થાય છે અને તેથી N2 વરસાદ દ્વારા જમીનમાં નીચે આવે છે.
(b) N2 ખાતરનું વિશાળ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન છે, જે ખેતી દરમિયાન જમીનમાં ભળી જાય છે.
(c) ખેતરનું ખાતર N2 ના મુખ્ય સ્ત્રોતોમાંનું એક છે.
(d) N2 નો મોટો હિસ્સો જૈવિક ફિક્સર્સ દ્વારા ફાળો આપવામાં આવે છે.
એમોનિફિકેશન:આ પ્રક્રિયામાં મૃત છોડ અને પ્રાણીઓના કાર્બનિક પદાર્થોમાં નાઇટ્રોજન એમોનિયા અને એમિનો એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.વધારાના નાઇટ્રોજન સ્ત્રોત તરીકે ખેતરમાં યુરિયાનો ઉપયોગ થાય છે. યુરિયાના માઇક્રોબાયલ વિઘટનથી એમોનિયાના પ્રકાશનનું કારણ બને છે જે વાતાવરણમાં પાછું આવે છે અથવા એમોનિયમ આયનો તરીકે તટસ્થ જલીય વાતાવરણમાં જઈ શકે છે.
નાઈટ્રિફિકેશન:આ એમોનિયાને નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે. તે બે પગલામાં થાય છે. નાઈટ્રોસોમોનાસ, નાઈટ્રોસ્પીરા અને નાઈટ્રોકોકસ દ્વારા એમોનિયાને સૌપ્રથમ નાઈટ્રસ એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે. મોલેક્યુલર O2 આ પગલામાં ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે. બીજા પગલામાં, નાઈટ્રસ એસિડ ઓક્સિડાઇઝ્ડ બને છે અને નાઈટ્રિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે, મોટે ભાગે નાઈટ્રોબેક્ટર દ્વારા. ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા માટે જમીનમાં યોગ્ય વાયુમિશ્રણ જરૂરી છે.
ડેનિટ્રિફિકેશન:આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, બેસિલસ સેરેયસ, સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા વગેરે જેવા વિવિધ બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટ મોલેક્યુલર નાઈટ્રોજનમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને આમ, N2 વાતાવરણમાં પાછું જાય છે. તેને ડિસિમિલેટરી નાઈટ્રેટ રિડક્શન કહેવામાં આવે છે. આ માધ્યમમાં ઓક્સિજનના અવક્ષય દરમિયાન થાય છે.એસિમિલેટરી નાઈટ્રેટ ઘટાડવાની પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રાઈટ એમોનિયામાં રૂપાંતરિત થાય છે.જમીનમાં ઉમેરવામાં આવેલ નાઈટ્રેટને છોડ અને આથો લાવવાના બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રોજનને બદલે NH3 માં ઘટાડો થાય છે.