アンモニウムイオン(NH₄⁺)へと変換された窒素(N)が、生物に取り込まれるまでには多くのプロセスがあります。この授業では、その前半戦である 硝化 について解説します。

大気中の窒素(N₂)をアンモニウムイオンへと変えるのは、窒素固定生物でしたね。窒素固定生物は基本的に土壌中に存在しています。したがって、窒素固定によって作られたアンモニウムイオンは土壌中に存在しています。

土壌中のアンモニウムイオンは、2つの化学反応を経て最終的には 硝酸イオン（NO₃^-） に変換されます。次の図をみてください。

アンモニウムイオンはまず 亜硝酸菌 によって取り込まれ、 亜硝酸イオン（NO₂^-） が放出されます。そして亜硝酸菌によって放出された亜硝酸イオンは 硝酸菌 によって取り込まれ 硝酸イオン（NO₃^-） が放出されます。

アンモニウムイオンが亜硝酸菌・硝酸菌によって硝酸イオンへと変化する過程のことを 硝化 と呼ぶのです。

土壌で生じた硝酸イオン（NO₃^-）を利用するのは、植物などの生産者です。硝酸イオンを吸収し、有機窒素化合物を合成するのですが、これについてはまた次回に詳しく説明しますね。

硝化に関わる菌は、まとめて 硝化菌 と呼びます。亜硝酸イオンを排出するのが亜硝酸菌、硝酸イオンを排出するのが硝酸菌です。排出する物質によって名称が決まっていることを覚えておきましょう。