8.3 stikstof kringloop

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Leerdoelen

• Wat is de stikstofkringloop en hoe lees je die af in de BINAS (93G)
• Wat is groenbemesting?
• Wat is eutrofiëring?

Begrippen

• Stikstofkringloop
  
• Kunstmest
  
• Eutrofiering
  
• Rotting
  
• Ammonificatie
  
• Nitrificatie
  
• Chemosynthese
  
• Chemo-autotroof

• Uitspoeling 
• Denitrificerende bacteriën
• Anaerobe
• Groenbemesting

Maar eerst...

 Oefenen met de koolstofkringloop

Eten van energierijk plantaardig voedsel
Dissimilatie door dieren
Afbreken van dode dieren door schimmels en bacteriën
Vorming van fossiele brandstoffen
Dissimilatie door schimmels en bacteriën
Fotosynthese
(Voortgezette) assimilatie door planten
Verbranding van fossiele brandstoffen
Afbreken van dode planten door schimmels en bacteriën

Sleep de nummers naar de juiste zin in de tabel:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Is de CO2 afgifte door de lichamen van alle mensen samen per jaar kleiner dan, ongeveer gelijk aan of groter dan het CO2 verbruik van alle producenten samen in de koolstofkringloop?

Miljoenen jaren geleden werden koolstofatomen geassimileerd en daarna vastgelegd in fossiele brandstoffen. Een koolstofatoom uit een fossiele brandstof kan zich nu in een eiwitmolecuul in jouw lichaam bevinden.
Neem de afbeelding op de vorige pagina over en geef de kortste route aan - vanaf het compartiment van de organismen die koolstof assimileren, tot aan het compartiment dat jouw lichaam weergeeft waarlangs het koolstofatoom in jouw lichaam terecht kan zijn gekomen.

Uit metingen blijkt dat het CO2 gehalte in de dampkring in de laatste 150 jaar met ongeveer 25% is toegenomen (van 0.028% tot 0.036%). De absolute toename van CO2 (ongeveer 500 miljard ton) is geringer dan de geschatte totale CO2 produktie bij verbranding van fossiele brandstoffen in die 150 jaar.

Blijkbaar is de hoeveelheid CO2 die per dag uit de dampkring verdwijnt, ook gestegen. Bekijk Binas 93F, door welke twee processen verdwijnt CO2 uit de dampkring?

Leg uit waardoor de CO2 uitstoot bij verbranding van fossiele brandstoffen een oorzaak is van de stijging van het gemiddelde CO2 gehalte van de dampkring.

Stikstof (N₂) Is een stof die niet reageert met andere stoffen. Een plant of dier heeft er dan ook niets aan. N₂ blijft N₂.

Alleen met geweld (bliksem, hitte in een motor) bindt N₂ aan zuurstof. 

Of door sommige bacteriën bindt N₂ aan waterstof. 

Ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+) zijn eigenlijk twee toestanden van dezelfde stof. 

Als ammoniak oplost, pikt het een H+ van water zodat NH4+ ontstaat. Als ammonium de lucht in gaat, wordt het weer NH3. 

Nitriet bestaat maar heel kort in de natuur, omdat de reactie tot nitraat heel snel gaat. Dat is goed, want nitriet is giftig.

Deze NH₃ zit binnenin een plant. Het wordt meteen gebruikt door de plant om er N-bevattende organische stoffen van te maken. Deze NH₃ komt dus niet in de grond terecht. De andere NH₃ wel.

Stikstofassimilatie is gewoon assmilatie met stikstof. Assimilatie = opbouw van grotere moleculen uit kleinere moleculen. Dus bv. opbouw van aminozuren uit nitraat (en glucose)

Besteed even een paar minuutjes aan het doornemen van de stikstofkringloop in je eigen BINAS 93F . 

De meeste onduidelijkheden vind je hiernaast toegelicht.

Hoe kan er 'N' verdwijnen uit de bodem?

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

anaeroob proces, verloopt allean als er geen zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

aeroob proces, verloopt allean als er wel zuurstof is

Wat neemt de plant op van de stikstofkringloop?

1. Nitriet
2. Water
3. Glucose
4. Nitraat

Welke N-rijke stof zit er in koeienpoep?

1. ureum
2. nitraat
3. eiwit

Welke N-rijke stof zit er in urine van koeien?

1. ammoniak
2. nitriet
3. nitraat
4. ureum

Hoe kan 'N' verdwijnen uit eenvoudige stikstofkringloop?

1. planten nemen het op
2. vervluchtiging en denitrificatie
3. omzetting in nitriet en nitraat

Waarom groeien planten beter door bemesting met koeienmest?

Stikstofkringloop (Binas tabel 93G)

Aeroob

Anaeroob

Niet te achterhalen met Binas

Denitrificatie

Ammonificatie

Deammonificatie

Bacteriële stikstoffixatie

Fotochemische stikstoffixatie

Stikstofassimilatie

Nitrificatie

Dissimilatie

Wat is groenbemesting?

1. Kunstmest strooien op het land
2. Natuurlijke mest strooien op het land
3. Bemesten door middel van knolletjesbacterien
4. Bemesten met groene planten

Sommige planten hebben bij hun wortels knolletjes met stikstofbindende bacterie die N2 uit de lucht omzetten in ammonium NH4+

• definitie monocultuur kennen
  
• voor- en nadelen van monoculturen kunnen noemen
  

Groenbemesting

Bij groenbemesting wordt klaver op stikstofarme grond geteeld, waarna deze omgeploegd wordt. Vlinderbloemigen leeft in symbiose met stikstofbindende bacteriën, waardoor extra stikstof in de bodem komt. Door om te ploegen, blijft de stikstof beschikbaar voor nieuwe planten. 

Als planten geoogst worden, wordt de stikstof die als eiwitten aanwezig zijn in de plant onttrokken aan de bodem. De kringloop wordt onderbroken.

Hoe werkt groenbemesting?

Land bemesten via groenbemesting heeft een aantal stappen, zet in de juiste volgorde
1. boer spit de planten met knolletjesbacterie onder
2. knolletjesbacterie bindt N2 uit de lucht en maakt NH4+ (ammonificatie)
3. bacterie in bodem maakt nitraat
4. gewas kan goed groeien door opname van nitraat

1. 1-2-3-4
2. 3-4-1-2
3. 2-1-3-4

veel mensen halen in de herfst bladeren uit hun tuin. Wat voor een effect heeft dit op de stikstofkringloop?

Welk effect heeft het weghalen van de bladeren voor de stikstofkringloop?

Ook vleesetende planten komen voor op een voedselarme bodem. Welke stikstofbron gebruiken zij?

Eutrofiëring

Eutrofiering

In de zomer sterven soms massaal veel vissen. Oorzaak?

• Door te veel meststoffen groeien algen te snel en dekken de sloot af (met name N en P)
• De andere waterplanten krijgen te weinig licht en sterven.
• dode planten worden afgebroken door.....: de reducenten
• En die gebruiken heel veel zuurstof en dan......
• geen zuurstof voor de vissen dus vissterfte

Eutrofiëring

Gevolg eutrofiëring

Oorzaak eutrofiëring

teveel stikstof op het land

Overwoekering door snel groeiende planten (bijv braam, brandnetel, gras)

Soorten die juist aangepast zijn aan voedselarme bodems verdwijnen 

Vergrassing van heide, stuifzand

Geen variatie in vegetatie --> dieren verdwijnen

Huiswerk

Op biologiepagina.nl, havo 4, ecosystemen en evenwichten:

uitlegvideo's, schema's, PP's over de N-Kringloop en eutrofiering. 

Bestudeer deze! 

Maak de opdrachten van par. 8.4

Nog twee afsluitende vragen te gaan!

moeilijkste term van deze les?

Welke vraag heb je nog voor de volgende les?

Welke nieuwe termen heb je geleerd deze les?