Weblog Lies en Frank

Stikstof is voedingsstof, van levensbelang  voor al het leven op deze Aarde, maar helaas zijn er slechts een beperkt aantal vormen van stikstof die voor planten en dieren te gebruiken zijn. Het is deze complexe natuurlijke kringloop van stikstof die zorgt voor een balans en de juiste hoeveelheden van opneembare stikstof vormen. De gedachte dat alle vormen van stikstof gezien moeten worden als voedingstof is daarom pertinent onjuist. Precies door deze denkwijze wordt de natuurlijke kringloop van stikstof door de mens op brute en rampzalige wijze verstoord.

Er zijn vele vormen van stikstof en ook nog eens overal te vinden. De meeste stikstof komt voor als een gas, die we luchtstikstof of distikstof (N2) noemen. Rond de 78% van onze atmosfeer bestaat uit luchtstikstof. Doordat luchtstikstof niet-reactief is en dus geen chemische reacties aangaat, kun je het veilig inademen. Helaas ligt dit bij andere vormen van stikstof anders.

Om eiwitten op te bouwen hebben planten stikstof nodig, maar niet zomaar iedere vorm van stikstof is hiervoor geschikt. Zo moeten bomen het hebben van stikstof in ammoniumvorm (NH4+). De meeste andere planten doen het goed met nitraat (NO3-). Planten hebben hierbij vrijwel altijd de hulp nodig van bacteriën, die er voor zorgen dat luchtstikstof opneembaar wordt voor deze planten. Bacteriën zijn hierdoor een onmisbaar onderdeel van de stikstofkringloop.

Voordat planten en dieren luchtstikstof kunnen gebruiken, moet deze eerst, door stikstofbinding, worden omgezet naar een andere bruikbare vorm. Voor er leven op aarde was werd alle stikstof door bliksem gebonden. In de huidige tijd hebben bacteriën deze taak voor ongeveer 90% overgenomen. Deze bacteriën, de diazotrofen, kunnen van luchtstikstof ammonium (NH4+) maken, dat door planten kan worden opgenomen. De bekendste stikstofbindende bacteriën zijn de Rhizobia-soorten, die in symbiose leven met bepaalde planten – meestal vlinderbloemigen (zoals klaver, pinda’s, soja, erwten en bonen). Daarnaast zijn er nog bacteriën die niet in symbiose leven met planten, maar vrij leven in de wortelzone van willekeurig welke plant. Zowel de symbionten als de vrijlevende bacteriën stoppen met het binden van stikstof als het gehalte aan plantopneembare stikstof te hoog dreigt te worden, waardoor er nooit een overschot kan ontstaan.

Ammonium is de voorkeursvorm van bomen en struiken. In een gezond bos is bijna alle stikstof dan ook in ammoniumvorm (NH4+). Maar naarmate de zuurtegraad (pH) verder boven de 5 uitkomt, zal de ammonium, via een proces dat we nitrificatie noemen, door bacteriën omgezet worden naar nitriet (NO2-) en daarna door weer andere bacteriën, naar nitraat (NO3-). Omdat nitrificatie zelf weer voor verzuring zorgt (de zuurtegraad daalt dan weer) valt dit proces vanzelf weer stil en wordt de kringloop voltooid door een proces dat we denitrificatie noemen. In dit proces zijn bacteriën actief die nitraat weer omzetten in luchtstikstof (N2).

De stikstofkringloop:

Luchtstikstof (N2) => ammonium (NH4+) => nitriet (NO2-) => nitraat (NO3-) => luchtstikstof (N2)

1. Luchtstikstof, wordt gebonden door bacteriën.
2. De hierdoor ontstane ammonium wordt opgenomen door een plant of omgezet naar nitraat en alsnog opgenomen.
3. Als een plant wordt opgegeten door een organisme, gebruikt dat organisme de stikstof zelf weer voor het opbouwen van eiwitten.
4. Via de uitwerpselen (of stoffelijke resten) komt dit weer in de bodem terecht, waar het mogelijk weer opgenomen of genitrificeerd wordt.
5. En als laatste stap verdwijnt de stikstof weer in de atmosfeer als luchtstikstof.

Bron: Marc Siepman, De natuurlijke stikstofkringloop

Wordt vervolgt met:

Hoe de mens de boel verstoort en de rampzalige gevolgen die dat heeft.