ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନ

ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳସ୍ଥ ଯବକ୍ଷାରଜାନ, ଆମୋନିଆ ତଥା ଅନ୍ଯାନ୍ଯ ଯୌଗିକରେ ପରିଣତ କରାଯାଇ ମାଟିରେ ମିଶାଯାଏ । ବାୟୁମଣ୍ଡଳସ୍ଥ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ସାଧାରଣତଃ ଦ୍ୱି-ଯବକ୍ଷାରଜାନ, ଏକ ପ୍ରାୟଃ-ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଅଣୁ ଏବଂ କେତେକ ଅଣୁଜୀବ ଛଡ଼ା ଅଧିକାଂଶ ଜୀବଙ୍କର ଚୟାପଚୟରେ ବ୍ଯବହାର ହେଉନଥିବା ଅଦରକାରୀ ପଦାର୍ଥ । ଜୈବ-ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନରେ ରାଇଜୋବୀୟ ଭଳି କେତେକ ଅଣୁଜୀବ ଯବକ୍ଷାରଜାନକୁ ଆମୋନିଆରେ ପରିଣତ କରିଥାନ୍ତି ଫଳରେ ଏହା ଅନ୍ୟ ଜୀବମାନଙ୍କ ମେଟାବୋଲିଜିମରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥାଏ ।

ବିବନ୍ଧିତ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଜୀବନ ପାଇଁ ଅତି ଆବଶ୍ୟକ କାରଣ ଜୀବନ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ନ୍ଯଷ୍ଟିଅମ୍ଳ, ଆମିନୋ-ଅମ୍ଳ ଆଦି ବିଭିନ୍ନ ଜୈବାଣୁ ଜୈବ-ସଂଶ୍ଳେଷଣରେ ଅଜୈବିକ ଯବକ୍ଷାରୀୟ ଯୌଗିକ ଆବଶ୍ୟକ । କୃଷି ଓ ସାର ପ୍ରସ୍ତୁତରେ ଯବକ୍ଷାରଜାନ-ଚକ୍ର ଏକ ଅଂଶ ହୋଇଥିବା ହେତୁ ଏହା ଅତି ଆବଶ୍ୟକ । ଏହା ମଧ୍ଯ ପରୋକ୍ଷରେ ସମସ୍ତ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଆଧାରିତ ବିସ୍ଫୋରକ, ଔଷଧ ତଥା ରଙ୍ଗ ତିଆରି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ରାସାୟନିକ ଯୌଗିକ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ । ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନ ଆଜୋଟୋବ୍ଯାକ୍ଟର୍, ଆର୍କିଆ ଭଳି ମାଟିରେ ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବେ ଥିବା ଦ୍ୱିଆଜୋଭୋଜୀମାନଙ୍କଦ୍ୱାରା ହୋଇଥାଏ । କେତେକ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନ ବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆର ଉଦ୍ଭିଦମାନଙ୍କ ସହ (ବିଶେଷ କରି ଡାଲିଜାତୀୟ ଉଦ୍ଭିଦମାନଙ୍କ ସହ) ସହଜୀବୀତା ସମ୍ବନ୍ଧ ସ୍ଥାପିତ ହୋଇଥାଏ । କିଛି ଉଇ ଓ କବକ ମଧ୍ଯରେ ମଧ୍ଯ ବିବନ୍ଧନ ହୋଇଥାଏ । ବିବନ୍ଧନ ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ବିଜୁଳିଦ୍ୱାରା NO_x ତିଆରି ହୋଇଥାଏ ।

ସମସ୍ତ ଜୈବିକ-ଯବକ୍ଷାରଜାନ-ବିବନ୍ଧନ ନାଇଟ୍ରୋଜେନେଜ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ଭବ । ଏହି ଏନଜାଇମରେ ସାଧାରଣତଃ ଲୌହ ସହ ମୋଲିବଡେନମ ଅବା ଭାନାଡିଅମକୁ ରହିଥାଏ ।

ବିବନ୍ଧନ

ଅଜୈବ-ବିବନ୍ଧନ

ବିଜୁଳିର ନିକଟସ୍ଥ ବାୟୁକୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କରିବାଦ୍ୱାରା ଯବକ୍ଷାରଜାନର ବନ୍ଧଗୁଡ଼ିକ ଭାଙ୍ଗି ନାଇଟ୍ରୋସାମ୍ଳ ଗଠନ ହୁଏ।

ବିଜୁଳିଦ୍ୱାରା ବାୟୁମଣ୍ଡଳସ୍ଥ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଓ ଅମ୍ଳଜାନ, ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଅକ୍ସାଇଡରେ ପରିଣତ ହୁଏ । ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଜଳ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ନାଇଟ୍ରୋସାମ୍ଳ ବା ନାଇଟ୍ରିକାମ୍ଳ ତିଆରି କରିପାରେ, ଯାହା ମାଟିରେ ମିଶି ନାଇଟ୍ରେଟରେ ପରିଣତ ହୁଏ। ନାଇଟ୍ରେଟ ପରେ ଗଛର କାମରେ ଲାଗେ। ବାୟୁମଣ୍ଡଳସ୍ଥ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଅଣୁ (NO₃^-), ଏହାର ପରମାଣୁ ମଧ୍ଯରେ ଥିବା ତ୍ରିବନ୍ଧ ଯୋଗୁଁ ପ୍ରାୟଃ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଅଟେ। ଏହି ତ୍ରିବନ୍ଧକୁ ଭାଙ୍ଗିବା ପାଇଁ ବିଜୁଳିରୁ ଆବଶ୍ୟକ ଶକ୍ତି ମିଳିଥାଏ, ଯାହା ଯବକ୍ଷାରଜାନ ପରମାଣୁକୁ ଅମ୍ଳଜାନ ଅଣୁ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଯବକ୍ଷାରଜାନ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ତିଆରିବା ପାଇଁ ସୁଯୋଗ ଦିଏ । ଏହା ଜଳ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ନାଇଟ୍ରିକାମ୍ଳ (HNO₃) ବା ଏହାର ଆୟନ୍ ନାଇଟ୍ରେଟ ଗଠନ କରେ। ଉଦ୍ଭିଦମାନେ ଏହି ନାଇଟ୍ରେଟକୁ ଗ୍ରହଣ କରିପାରନ୍ତି ।

ଜୈବ-ବିବନ୍ଧନ

ଯବକ୍ଷାରଜାନ-ଚକ୍ରର ବିଭିନ୍ନ ଅଂଶ

ଜର୍ମାନ କୃଷିବିଜ୍ଞାନୀ ହର୍ମାନ୍ ହେଲ୍ରିଗଲ୍ଲ ଓଲନ୍ଦାଜ ଅଣୁଜୀବବିଜ୍ଞାନୀ ମାର୍ଟିନସ୍ ବେଇଜରିଙ୍କ୍ ଜୈବ-ବିବନ୍ଧନ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ । ବାୟୁମଣ୍ଡଳସ୍ଥ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ନାଇଟ୍ରୋଜେନେଜ ଉତ୍ତେଜକଦ୍ୱାରା ଆମୋନିଆରେ ପରିଣତ ହେଲେ ବିବନ୍ଧନ ହୋଇଥାଏ । ଜୈବ-ଯବକ୍ଷାରଜାନ-ବିବନ୍ଧନର ସମୀକରଣ-

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+16\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{P}+8\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}+8\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}⟶2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+16\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{P}+16$${\text{P}}_i$

ଏହିପ୍ରକ୍ରିୟା ସାଙ୍ଗକୁ ୧୬ଟି ଏଟିପିଅଣୁର ଜଳୀୟ ବିଘଟନ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ସମ ପରିମାଣର H₂ ଅଣୁ ତିଆରି ହୁଏ । N₂ରୁ ଆମୋନିଆ ହେବାର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏକ ଧାତବପୁଞ୍ଜରେ ହୋଇଥାଏ । ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରଥମେ କେତେକ ପ୍ରୋଟନଦାନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଫେମୋକୋର ସକ୍ରିୟ ପାର୍ଶ୍ୱ N₂ର ବିଜାରଣ କରାଇ ଉଦଜାନ ସଂଯୋଗ କରିଥାଏ । ମୁକ୍ତ ଦ୍ୱିଆଜୋଭୋଜୀମାନଙ୍କରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନେଜ-ସୃଷ୍ଟ-ଆମୋନିଆ ଗ୍ଲୁଟାମିନ ସିନ୍ଥେଟେଜ ପଥଦ୍ୱାରା ଏକତ୍ର ହୋଇ ଗ୍ଲୁଟାମେଟରେ ପରିଣତ ହୁଏ । ତାଙ୍କ ପାଖରେ ନିଫଜିନ୍ ରହିଥାଏ ଯାହା ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧନ ପାଇଁ ଅତି ଆବଶ୍ୟକ ।

ନାଇଟ୍ରୋଜୋନଜଗୁଡ଼ିକ ଅମ୍ଳଜାନଦ୍ୱାରା ଶୀଘ୍ର ଜାରିତ ହୋଇଯାଏ । ତେଣୁ ଅନେକ ବୀଜାଣୁ ଅମ୍ଳଜାନ ଉପସ୍ଥିତିରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନେଜ ଏଞ୍ଜାଇମ ତିଆରିବା ବନ୍ଦ କରିଦିଅନ୍ତି। ଅନେକ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ବିବନ୍ଧକ ବୀଜାଣୁ ଅବାୟବ ପରିବେଶରେ ରହିଥାନ୍ତି କିମ୍ବା ଅମ୍ଳଜାନର ଶୀଘ୍ର ଶ୍ୱସନ କରି ଏହାର ସ୍ତର କମାଇ ଦିଅନ୍ତି ।