窒素固定とは？
ちっそこてい
窒素固定とは、大気中の窒素ガスをアンモニアなどの生物が利用できる形に変換する過程のことです。
窒素固定とは、大気の約78%を占める窒素ガス（N₂）を、生物が利用できるアンモニア（NH₃）や硝酸塩などの化合物に変換するプロセスを指します。窒素は生命に不可欠な元素ですが、N₂は非常に安定した三重結合を持つため、ほとんどの生物はそのままでは利用できません。
窒素固定を行うのは主に特定の微生物であり、以下の種類があります。
- 根粒菌：マメ科植物の根に共生し、宿主に窒素化合物を供給する
- アゾトバクター：土壌中に自由生活する好気性細菌
- シアノバクテリア：光合成も行う水生・土壌性の細菌
- クロストリジウム：嫌気性の土壌細菌
これらの微生物はニトロゲナーゼという酵素を用いてN₂をNH₃に変換します。この反応には大量のエネルギー（ATP）と還元力が必要です。工業的にはハーバー・ボッシュ法によって高温高圧下で人工的に窒素固定が行われ、肥料生産に利用されています。
窒素固定は地球の窒素循環の根幹をなす重要な過程です。農業においてはマメ科植物との輪作が昔から行われてきており、土壌への窒素供給に活用されています。
使い方・例文
大豆や落花生などのマメ科植物を畑に植えると、根粒菌による窒素固定によって土壌が自然に肥沃になる現象は、窒素固定の典型的な実例です。
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