Азот - это один из важнейших элементов таблицы многоуважаемого Дмитрия Ивановича Менделеева, входящий в строение органических молекул. Азот сам по себе часто составляет простейшую молекулу газообразного вещества, из которого состоит большая часть атмосферы нашей планеты. Содержание газообразного N2 составляет 75,6 % (по массе) и около 79 % (по объёму), а если перевести на вес, то газообразного азота в атмосфере содержится около 3,87х1015 тонн.

Органический азот - так называют атомы, входящие в состав белковых молекул, из которых состоят живые клетки. У растений азот является строительным элементом таких функционально важных веществ как хлорофилл, витамины группы В, а также вещества РНК и ДНК, и является структурным элементом клетки. Но к сожалению, газообразный азот из воздуха могут использовать лишь некоторые микроорганизмы, живущие в почве или в симбиозе с высшими растениями. Об этих микроорганизмах (клостридиумы, азотобактер и клубеньковые бактерии), их роли в жизни растений и способности фиксировать атмосферный азот, переводя его в доступные для усвоения растением формы, мы пытались рассказать в статье Бактериальные удобрения.

Но наиболее доступные для растений формы азота все же содержатся в почве, попадая туда благодаря перегниванию остатков растений и животных. Именно этот азот является наиболее ценным продуктом. Ценность его возрастает не только потому, что такого азота на Земле не много, но и за счет того, что он прошел предварительную обработку и практически готов к употреблению растением. Этот азот находится в почве в виде солей аммиака, азотной и азотистой кислот, органических соединений. Так, ученые подсчитали, что на 1 кг плодородной почвы примерно приходится азота органического 2 г, азота аммиачного 0,02 г и азота нитратного 0,03 г.

Термин Азот аммиачный в отношении растений означает, что растение поглощает катионы - остатки молекул аммиака NH₄. Термин Азот нитратный - означает, что растение потребляет азот в форме анионов - остатков молекул азотной кислоты NO₂. Термин Азот органический в отношении растений означает, что они поглощают азот в форме органических азотистых соединений, например, аминокислот и витаминов, растворимых в воде. А нерастворимый в воде органический азот в виде белков и жиров, находящихся в перегное и компосте, растение не может ни усвоить, не переварить. Эти вещества в навозе сперва должны переварить специальные почвенные бактерии (гнилостные и нитрифицирующие), которые переведут органический азот в минеральный. Отсюда становится совершенно понятно и очевидно, что даже те 2 грамма органического азота, содержащиеся в 1 кг почвы не так ценны для растения, как азот аммиачный или азот нитратов. Минеральные азотные соединения усваиваются куда быстрее и лучше. Исключение составляют такие органические азотсодержащие вещества, как аспарагин и мочевина - они усваиваются растениями очень хорошо.

Что же происходит с органическим азотом в почве, как он поглощается и как усваивается растением? Наверняка всем знаком запах аммиака с компостной кучи - это признак работы гнилостных бактерий, которые ведут процесс аммонификации, то-есть разлагают органику с выделением азота в форме летучего газа аммиака со свойственным ему запахом. Но чтобы этот азот не улетучился и достался растениям, к работе мигом приступают другие аэробные бактерии, переводящие аммиак постепенно, в два этапа, сперва в азотистую кислоту, а потом в азотную. Весь процесс улавливания аммиака и переработки на минералы называется нитрификацией. Ведут его на первой стадии бактерии с названием нитрозомонас Nitrosomonas, вторую стадию - нитробактер Nitrobacter. И в процессе они выделяют в атмосферу тепловую энергию, благодаря чему часто навоз и компост используют для отопления теплиц.

В результате переработки оганического азоты бактериями и дальнейших химических реакций в почве накапливаются простейшие неорганические молекулы - соли азотной кислоты, доступные растениям - это KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2, NH4NO3 и другие. А чтобы обогащение почвы азотом шло более интенсивно, садоводы знают, что для аэробных микроорганизмов нужен постоянно приток свежего воздуха, кислорода. Именно поэтому полезно частое рыхление почвы, способствующее жизнедеятельности нитрифицирующих организмов. Этим объясняется аэрация или прокалывание газона в комплексе мер по уходу за газоном – дернину прокалывают, чтобы дать почве подышать. Вот так просто - лишний раз взрыхлил удобренную почву - лишний раз подкормил растения азотом. Если же почва уплотнена и доступ воздуза к ней прекращен (изолирован), то в ней может произойти обратный процесс, называемый денитрификацией, при котором на арену выходят совсем другие почвенные бактерии, высвобождающие из органических остатков свободный газообразный азот в атмосферу, и растениям он уже не достается.