Азот белков и других органических молекул не становится доступным для всех потребителей сразу после попадания остатков в среду. При разложении сложные соединения расщепляются, а часть органического азота переходит в аммонийную форму. В материалах USDA-NRCS[2][1] аммонификация рассматривается именно как образование аммония при разложении почвенной органики и связанных процессах. Это преобразование уже имеющегося азота, а не его создание.[1]
Процесс отличается от азотфиксации, при которой вовлекается молекулярный азот N₂, и от нитрификации, превращающей аммонийный азот в окисленные формы. В природной системе эти звенья связаны, но выполняют разные функции. Если в почве появился аммоний после внесения растительных остатков, такой результат не означает, что микроорганизмы обязательно усвоили дополнительный азот из воздуха.
Почему освобождённый азот не всегда накапливается
Одновременно с минерализацией микроорганизмы могут забирать минеральный азот на построение собственной биомассы — иммобилизовать его. Руководство USDA-NRCS описывает встречные процессы и роль отношения углерода к азоту в растительных остатках. У богатого углеродом материала микробам может не хватать собственного азота, и тогда они используют доступный запас среды. Поэтому добавление органики не всегда немедленно увеличивает питание растений.[2]
Скорость зависит не только от общего количества азота. Имеют значение доступность органического субстрата, температура, влажность, кислотность и состав сообщества. Свежие легкоразлагаемые остатки и устойчивые соединения гумуса не должны давать одинаковый результат за одну неделю. Универсальный срок «превращения органики в удобрение» скрывает эти различия и может привести к неверному ожиданию эффекта.
Аммонификация возможна и при наличии, и при недостатке свободного кислорода. Однако дальнейшая судьба аммония различается: в аэрируемой среде он может окисляться, а в восстановленных условиях накапливаться или участвовать в других микробных превращениях. Геохимические исследования круговорота азота рассматривают эти переходы вместе с переносом вещества между почвой, подземными и поверхностными водами.[3]
Как процесс связан с плодородием и загрязнением
Для растения освобождение минерального азота может быть полезным, если оно совпадает с потребностью корней. При несовпадении по времени часть азота уходит по другим путям: включается в микробную биомассу, превращается в нитрат, переносится водой или при соответствующих условиях теряется в газовой форме. Именно последовательность процессов определяет доступность питания, а не наличие органического удобрения само по себе.
Условный пример баланса: если за период образовалось 10 единиц аммонийного азота, а организмы и последующие превращения израсходовали 9, прирост запаса составит лишь одну единицу при отсутствии других потоков. По небольшому изменению концентрации нельзя заключить, что аммонификация была слабой. Реальная среда дополнительно обменивается водой и веществом с соседними слоями, что ещё сильнее разделяет скорость процесса и наблюдаемый запас.
В водоёме минерализация азотсодержащих остатков связана с перераспределением питательных веществ между биомассой, водой и дном. Это нормальная часть функционирования экосистемы, но большая органическая нагрузка может нарушать кислородный режим и поддерживать дальнейшее развитие водорослей. Термин описывает конкретное превращение; для вывода о вреде нужно знать масштаб нагрузки и последующую судьбу азота, а не считать всякое образование аммония загрязнением.