חנקן הוא מרכיב חשוב בחלבונים מהצומח ובעלי החיים, ולכן חיוני לכל החיים. למרות שחנקן הוא היסוד השופע ביותר באוויר, רוב האורגניזמים אינם יכולים להשתמש בחנקן באטמוספרה. מחזור החנקן ממיר חנקן אטמוספרי לצורה שמיש ביולוגית. עם זאת, ניתן לשנות תהליך שלילי זה באופן שלילי על ידי שימוש בדשנים.
האוויר הוא 78 אחוז חנקן.קיבוע חנקן
מחזור החנקן מתחיל בתהליכים הביולוגיים הנוטלים חנקן אטמוספרי בלתי שמיש וממיר אותו לצורה קבועה. גידולי רטיבות וקטניות כמו אספסת ושעועית מפקידים חנקן מהאוויר לקרקעות ודרכי מים. חיידקים ואצות משלבים את החנקן עם מימן ויוצרים אמוניה.
קליטה
כמה צמחים משתמשים באמוניה בקרקע, אך אמוניה רעילה לרוב האורגניזמים. חיידקים באדמה ממשיכים את מחזור החנקן על ידי המרת האמוניה לניטריט וניטרייט שמיש יותר ופחות. צמחים תופסים את תרכובות החנקן הללו דרך שורשיהם. בעלי חיים ואורגניזמים אחרים סופגים את תרכובות החנקן על ידי אכילת הצמחים או על ידי אכילת בעלי חיים ואורגניזמים אחרים שאכלו את הצמחים. חיידקים ממירים חנקות לא בשימוש בחזרה לחנקן אטמוספרי.
המחזור ממשיך
מחזור החנקן מתחיל שוב כשפסולת של בעלי חיים וצמחים וריקבון ובעלי חיים מפקידים חנקן באדמה, ואילו משקעים מפקידים חנקן אטמוספרי באדמה. חיידקים ואצות שוב הופכים חנקן לאמוניה, והמחזור ממשיך.
בעיות
מחזור החנקן הוא תהליך טבעי שמוסיף חנקן לאדמה. עם זאת, השימוש בדשנים הגדיל את כמות החנקן השמיש בקרקע. החנקן הנוסף נראה מושך מבחינה חקלאית כי יותר חומרים מזינים באדמה פירושם יבולים בעלי תפוקה גבוהה יותר. לרוע המזל, מערכות אקולוגיות, כולל אלה שנוצרו באמצעות ייצור יבולים, מוגבלות בצריכי חנקן. עודף חנקן שלא נלקח על ידי צמחים ולא מצליח להמיר אותו חזרה לצורה אטמוספרית על ידי חיידקים שודפים עמוק יותר באדמה ומחוצה לה, מה שמזהם את אספקת מי התהום ומעודד את גידול פריחת האצות הרעילות.
