kringloop van stikstof in de natuur. Stikstof vormt een essentieel bestanddeel van aminozuren en eiwitten die voor al het leven onmisbaar zijn.
Mens en dier zijn voor de opbouw van hun lichaamseiwitten grotendeels op planten aangewezen, want zij zijn niet in staat de aminozuren waaruit de eiwitten zijn opgebouwd zelf te produceren.Een deel van de bij de fotosynthese gevormde glucose wordt door de plant gebruikt voor de synthese van aminozuren. De hierbij benodigde stikstof betrekt de plant in de vorm van nitraten uit de bodem. Als de plant afsterft, komen de meeste stikstof bevattende organische stoffen in de grond terecht, terwijl daarnaast ook ureum via de urine van dieren in het milieu gebracht wordt. Bij de afbraak van deze stikstofverbindingen hebben een ammonificatie- en een nitrificatieproces plaats.
Ammonificatie Ureum wordt door de in de grond levende ureumbacteriën in ammoniak omgezet. De eiwitten worden door aërobe en anaërobe rottingsbacteriën afgebroken tot aminozuren. Allerlei schimmels en bacteriën (de laatste worden ook wel ammoniakbacteriën genoemd) zetten deze aminozuren om in ammoniak, kooldioxide en water. Wanneer de aminozuren ook zwavel bevatten, komt deze vrij als zwavelwaterstof. Ammoniak en zwavelwaterstof veroorzaken de typische stank die bij deze rotting optreedt. Een deel van de ammoniak verdwijnt in de lucht. Het grootste deel wordt echter omgezet in ammoniumverbindingen.
Nitrificatie Het is voor plantengroei belangrijk dat de ammoniumverbindingen die worden gevormd of als kunstmest worden toegevoegd, worden omgezet in nitraten. In grond waarin voldoende zuurstof aanwezig is, leven bacteriën die deze nitrificatie tot stand brengen. Binnen deze groep zijn weer twee subgroepen te onderscheiden, nl. de nitrietbacteriën, die uit ammoniumverbindingen nitriet vormen, en de nitraatbacteriën, die nitriet omzetten in nitraat. Het is belangrijk dat deze nitrificatieprocessen geleidelijk verlopen, waardoor de stoffen ook geleidelijk voor de planten beschikbaar komen. Hierdoor is nl. het gevaar kleiner dat de nitraten door wegzijging of uitspoeling buiten het bereik van de plantenwortels komen.
Denitrificatie De aërobe nitriet- en nitraatbacteriën kunnen niet leven in zuurstofarme grond. Onder anaërobe omstandigheden treden anaërobe bacteriën op die alle stikstofverbindingen, inclusief de nitraten, afbreken tot vrije stikstof. Deze gasvormige stikstof kan niet door de planten opgenomen worden en verdwijnt in de lucht waardoor de grond verarmt. Dit proces heet denitrificatie.
Er treden verliezen op in de stikstofkringloop o.a. door denitrificatie, maar ook door verdamping van ammoniak tijdens de rottingsprocessen en uitspoeling van nitraten uit de bodem. Stikstof kan ook direct uit de lucht gebonden worden door stikstofbacteriën (→ stikstofbinding). Er is een samenhang tussen de koolstof- en stikstofkringloop in die zin dat een plant alleen eiwitten kan maken als er voldoende koolstofverbindingen aanwezig zijn om de stikstofhoudende groepen aan vast te koppelen.
