Το Άζωτο Στα Φυτά

Τα φυτά χρειάζονται μεγάλες ποσότητες αζώτου , με την περιεκτικότητα της ξηρή τους ουσίας να ανέρχεται σε 3 με 4% σε άζωτο. Παρά την αφθονία του το ατμοσφαιρικό άζωτο δεν είναι διαθέσιμο για την ανάπτυξη των φυτών. Τα περισσότερα φυτά το προμηθεύονται αποκλειστικά από το έδαφος , και επιπλέον το προσλαμβάνουν σε δύο μόνο ανόργανες μορφές : την αμμωνιακή και τη νιτρική. Αν και αποδεικνύεται από πειραματισμούς ότι τα φυτά αναπτύσσονται καλύτερα υπό την επίδραση μείγματος αμμωνιακών και νιτρικών , σε αναλογία που εξαρτάται από το φυτικό είδος , η μεγαλύτερη ποσότητα του αζώτου προσλαμβάνεται με τη μορφή των νιτρικών ιόντων. 

Εξαιτίας της γρήγορης μικροβιακής μετατροπής των αμμωνιακών σε νιτρικά στο έδαφος και της μεγαλύτερης κινητικότητας των τελευταίων , οι ρίζες είναι περισσότερο εκτεθειμένες στα νιτρικά παρά στα αμμωνιακά. Σε υγρά ή όξινα οικοσυστήματα αυτό μπορεί να διαφέρει. Για παράδειγμα , καλλιέργειες που αναπτύσσονται υπό συνθήκες κατάκλισης , όπως το ρύζι , προσλαμβάνουν την μεγαλύτερη ποσότητα του αζώτου με τη μορφή των αμμωνιακών.

Το άζωτο που προσλαμβάνεται από τις ρίζες μεταβολίζεται  και μεταφέρεται στα ανώτερα μέρη του φυτού , συνήθως με τη μορφή της αμινομάδας ( ΝΗ₂). Στο υπέργειο τμήμα του φυτού το άζωτο της αμινομάδας μετατρέπεται σε αμινοξέα και στη συνέχεια σε πρωτεΐνες. Έτσι η ένταση του μεταβολισμού του αζώτου και ο ρυθμός σύνθεσης των πρωτεϊνών ελέγχουν την είσοδο του αζώτου στα διάφορα τμήματα του φυτού. Γενικά , το άζωτο στα φυτά συγκεντρώνεται στα νεώτερα τμήματα , με τους μεγαλύτερους ρυθμούς ανάπτυξης. Όταν η πρόσληψη του αζώτου από τις ρίζες είναι ανεπαρκής , τότε το άζωτο από τα γηραιότερα φύλλα μετακινείται προκειμένου να θρέψει τα νεώτερα όργανα του φυτού. Οι πρωτεΐνες σε αυτά τα φύλλα υδρολύονται στα αμινοξέα τους(πρωτεόλυση) τα οποία με τη σειρά τους επαναδιανέμονται στα αναπτυσσόμενα άκρα και στα νεώτερα φύλλα. Η πρωτεόλυση στα γηραιότερα φύλλα έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης και την εμφάνιση κίτρινου χρώματος το οποίο συχνά αποτελεί σύμπτωμα τροφοπενίας αζώτου.

Στο πράσινο φυτικό υλικό το πρωτεϊνικό άζωτο αποτελεί με διαφορά το μεγαλύτερο κλάσμα των ενώσεων με περιεχόμενο αζώτου συγκεντρώνοντας περίπου το 80-85% του συνολικού αζώτου. Πολλά φυτά ( πχ μπιζέλια , φασόλια , σόγια ) καλλιεργούνται ειδικά για την παραγωγή φυτικών πρωτεϊνών για τροφή ανθρώπων και ζώων. Ο ρυθμός της ανάπτυξης και το περιεχόμενο σε πρωτεΐνες των φυτών επηρεάζεται σημαντικά από το διαθέσιμο άζωτο από το έδαφος και τα λιπάσματα.

Άλλα τμήματα του αζώτου στα φυτά είναι τα νουκλεϊκά οξέα , RNA και DNA , τα οποία αντιπροσωπεύουν περίπου το 10% του συνολικού αζώτου και τα ελεύθερα αμινοξέα μαζί με τις υπόλοιπες ενώσεις με περιεχόμενη αμινομάδα που αντιπροσωπεύουν το 5%.

Στα φυτά , το άζωτο επικρατεί σε λειτουργικές ενώσεις όπως τα ένζυμα και λιγότερο σε δομικά στοιχεία όπως οι ίνες. Τα περισσότερα φυτά αποθηκεύουν ενέργεια για τα σπορόφυτα με τη μορφή υδρογονανθράκων( άμυλο και λίπος) , αλλά τα ψυχανθή ,όπως τα μπιζέλια , οι φακές και τα φασόλια συσσωρεύουν επιπλέον αποθέματα πρωτεϊνών στους σπόρους τους. Τα άγρια ψυχανθή φυτά έχουν τη δική τους οικολογική σημασία σε εδάφη φτωχά σε άζωτο γιατί δεν εξαρτώνται από τα διαθέσιμα αποθέματα του εδάφους. Για να εμποδίσουν την έλλειψη αζώτου στο σπορόφυτο πριν αποκτήσει το δικό του συμβιωτικό σύστημα για τη δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου , τα αποθέματα πρωτεϊνών του σπόρου λειτουργούν ως πρόσκαιρη πηγή αζώτου.