जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए उत्तरदायी एंजाइम कौन है?

सही उत्तर B, ह्यूमस है। ह्यूमस वह गहरे रंग का आकारहीन पदार्थ है जो अपघटकों द्वारा मृत पत्तियों, जड़ों और जंतु अवशेषों के तोड़े जाने पर मिट्टी में बचता है; वह आगे के सूक्ष्मजीवी आक्रमण का प्रतिरोध करता है और बहुत धीरे अपघटित होता है, जिससे वह मिट्टी में कार्बन तथा पोषक तत्वों का दीर्घकालिक भंडार और प्रत्येक जैव-भू-रासायनिक चक्र का एक प्रमुख चरण बनता है। विकल्प A गलत है क्योंकि काइटिन कीटों के बाह्यकंकाल और कवक भित्ति में पाया जाने वाला संरचनात्मक बहुशर्करा है; वह कठोर है पर जीवित शरीरों का एक निश्चित यौगिक है, मिट्टी का आकारहीन अवशेष नहीं। विकल्प C गलत है क्योंकि कैरोटिनॉयड नारंगी और पीले पादप वर्णक हैं जो प्रकाश संश्लेषण में सहायक हैं। विकल्प D गलत है क्योंकि कोलॉइड परिक्षेपण की अवस्था बताता है, कोई पदार्थ नहीं, और ह्यूमस स्वयं मृदा कोलॉइड की तरह व्यवहार करता है।

सही उत्तर C, फॉस्फोरस चक्र है। प्रकृति में फॉस्फोरस का कोई स्थायी गैसीय यौगिक नहीं है, इसलिए उसका भंडार चट्टान है, मुख्यतः एपेटाइट खनिज; वह केवल धीमे अपक्षय से मिट्टी में आता है, पौधों तथा जंतुओं से गुजरता है और अवसादों में लौट जाता है, जिससे वह पूर्णतः अवसादी चक्र और सामान्य चक्रों में सबसे धीमा बनता है। विकल्प A, B और D गलत हैं क्योंकि कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन सभी के बड़े वायुमंडलीय भंडार हैं और वे क्रमशः कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन तथा ऑक्सीजन के रूप में गैस बनकर चलते हैं, इसी कारण उन्हें गैसीय चक्र कहा जाता है। सल्फर मिश्रित स्थिति है, मुख्यतः अवसादी पर हवा में सल्फर डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ। जोड़ी याद रखें: फॉस्फोरस तथा कैल्शियम अवसादी, कार्बन तथा नाइट्रोजन गैसीय।

सही उत्तर A, फलीदार पौधों है। राइजोबियम वह जीवाणु है जो चना, मटर, सेम, मूंगफली और अरहर जैसे फलीदार पौधों के साथ सहजीवी संबंध में रहता है और उनकी जड़ों पर ग्रंथिकाएं बनाता है, जिनमें वह नाइट्रोजिनेज एंजाइम की सहायता से नाइट्रोजन गैस को अमोनिया में बदलता है; इसी कारण मिट्टी की नाइट्रोजन लौटाने के लिए फसल चक्र में दलहन बोई जाती है। विकल्प B गलत है क्योंकि अनाज ऐसी ग्रंथिकाएं नहीं बनाते और वे मिट्टी के नाइट्रेट या उर्वरक पर निर्भर रहते हैं। विकल्प C गलत है क्योंकि शंकुधारी वृक्षों में राइजोबियम ग्रंथिकाएं नहीं बनाता, हालांकि एल्नस जैसे कुछ अफलीदार पौधों में भिन्न जीवाणु फ्रैंकिया रहता है। विकल्प D गलत है क्योंकि मॉस में वास्तविक जड़ें ही नहीं होतीं, इसलिए जड़ ग्रंथिकाएं भी नहीं।

सही उत्तर B, नाइट्रोसोमोनास है। नाइट्रीकरण दो चरणों में होता है, और पहला चरण नाइट्रोसोमोनास तथा नाइट्रोकॉकस वंश के रसायन स्वपोषी जीवाणुओं द्वारा अमोनिया का नाइट्राइट में ऑक्सीकरण है। विकल्प A गलत है क्योंकि नाइट्रोबैक्टर दूसरा चरण करता है, अर्थात नाइट्राइट को आगे नाइट्रेट में ऑक्सीकृत करता है, वही रूप जिसमें पौधे मुख्यतः नाइट्रोजन अवशोषित करते हैं; प्रश्न अक्सर दोनों को बदल देते हैं, इसलिए क्रम नाइट्रोसोमोनास फिर नाइट्रोबैक्टर याद रखना उपयोगी है। विकल्प C गलत है क्योंकि स्यूडोमोनास विनाइट्रीकारक जीवाणु है जो नाइट्रेट को फिर नाइट्रोजन गैस में अपचयित करता है और इस प्रकार उलटी दिशा में काम करता है। विकल्प D गलत है क्योंकि राइजोबियम जड़ ग्रंथिकाओं के भीतर वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करता है, जो नाइट्रीकरण से पहले का चरण है।

सही उत्तर C, स्यूडोमोनास और थायोबैसिलस है। विनाइट्रीकरण नाइट्रेट का नाइट्रोजन गैस में अपचयन है, जो वायुमंडल में निकल जाती है और नाइट्रोजन चक्र पूरा करती है; यह इन जीवाणुओं द्वारा उन जलमग्न मिट्टियों में होता है जहां ऑक्सीजन कम है, और इसी कारण किसान जलभराव वाले खेतों से नाइट्रोजन खोते हैं। विकल्प A गलत है क्योंकि नाइट्रोसोमोनास तथा नाइट्रोकॉकस अमोनिया को नाइट्राइट में ऑक्सीकृत करते हैं, जो नाइट्रीकरण का पहला चरण है। विकल्प B गलत है क्योंकि एजोटोबैक्टर और क्लॉस्ट्रिडियम मुक्तजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकारक हैं, जो नाइट्रोजन भीतर लाते हैं, बाहर नहीं भेजते। विकल्प D गलत है क्योंकि नॉस्टॉक और एनाबीना नीलहरित जीवाणु हैं और वे भी नाइट्रोजन स्थिर करते हैं, एनाबीना विशेष रूप से धान के खेतों में अजोला फर्न के साथ। विनाइट्रीकरण चक्र का एकमात्र चरण है जो नाइट्रोजन को मिट्टी से बाहर निकालकर हवा में लौटाता है।