Ciclo dell azoto spiegato ai bambini

Definizione di capretto denitrificato
Al termine di questa lezione sul ciclo dell'azoto, gli studenti saranno in grado di schematizzare il ciclo dell'azoto, compresi tutti i processi coinvolti nella trasformazione dell'N2 in azoto utilizzabile. Inoltre, saranno in grado di spiegare come l'uomo altera/impatta il ciclo dell'azoto. Ogni lezione è progettata utilizzando il metodo di insegnamento delle 5E per garantire la massima comprensione da parte degli studenti.
Questo laboratorio a stazioni, incentrato sullo studente, è impostato in modo che gli studenti possano iniziare a esplorare il ciclo dell'azoto. Quattro delle stazioni sono considerate stazioni di input in cui gli studenti apprendono nuove informazioni sul ciclo dell'azoto e quattro stazioni sono stazioni di output in cui gli studenti dimostreranno la loro padronanza delle stazioni di input. Ciascuna delle stazioni è differenziata per sfidare gli studenti con uno stile di apprendimento diverso. Per saperne di più su come ho organizzato i laboratori a stazioni, leggete qui.
Gli studenti lavoreranno a coppie per comprendere meglio il ciclo dell'azoto. In questa stazione, gli studenti manipolano le carte e le posizionano sui diagrammi che mostrano la loro comprensione del ciclo dell'azoto. Gli studenti seguiranno le fasi e registreranno le loro osservazioni sul foglio di laboratorio.
Che cos'è il ciclo dell'azoto in parole semplici?
Il ciclo dell'azoto è un ciclo ripetuto di processi durante i quali l'azoto si muove attraverso gli esseri viventi e non: atmosfera, suolo, acqua, piante, animali e batteri. Per muoversi attraverso le diverse parti del ciclo, l'azoto deve cambiare forma.
Che cos'è la fissazione dell'azoto?
Definizione di bambino
Fissazione dell'azoto. sostantivo: trasformazione dell'azoto libero nell'aria in una forma combinata (come ammoniaca), in particolare da parte dei batteri nel suolo e nelle radici.
Perché il ciclo dell'azoto è importante
Figura 1: Il ciclo dell'azoto. Le frecce gialle indicano le fonti umane di azoto nell'ambiente. Le frecce rosse indicano i processi in cui i microrganismi partecipano alla trasformazione dell'azoto. Le frecce blu indicano le forze fisiche che agiscono sull'azoto. Le frecce verdi indicano i processi naturali che influenzano la forma e il destino dell'azoto e che non coinvolgono i microbi.
Figura 3: Recenti aumenti della fissazione antropica dell'azoto in relazione alla fissazione "naturale" dell'azoto. Modificato da Vitousek, P. M. e Matson, P. A. (1993). Agricoltura, ciclo globale dell'azoto e flusso di gas in traccia. Biogeochimica del cambiamento globale: Radiative Trace Gases. R. S. Oremland. New York, Chapman and Hall: 193-208.
Assorbimento dell'azoto NH4+ → N organico L'ammonio (NH4+) prodotto dai batteri azotofissatori viene di solito rapidamente assorbito da una pianta ospite, dal batterio stesso o da un altro organismo del suolo e incorporato nelle proteine e in altri composti organici azotati, come il DNA. Quando gli organismi più vicini alla cima della catena alimentare (come noi!) mangiano, assumono l'azoto che è stato fissato inizialmente dai batteri azotofissatori.
Spiegare il ciclo dell'azoto in classe 8
L'azoto, l'elemento più abbondante nella nostra atmosfera, è fondamentale per la vita. L'azoto si trova nei terreni e nelle piante, nell'acqua che beviamo e nell'aria che respiriamo. È anche essenziale per la vita: un elemento chiave del DNA, che determina la nostra genetica, è essenziale per la crescita delle piante e quindi necessario per il cibo che coltiviamo. Ma come per ogni cosa, l'equilibrio è fondamentale: se l'azoto è troppo scarso, le piante non possono prosperare, con conseguente bassa resa dei raccolti; ma troppo azoto può essere tossico per le piante e può anche danneggiare il nostro ambiente. Le piante che non hanno abbastanza azoto ingialliscono, non crescono bene e possono avere fiori e frutti più piccoli. Gli agricoltori possono aggiungere fertilizzanti azotati per produrre raccolti migliori, ma una quantità eccessiva può danneggiare piante e animali e inquinare i nostri sistemi acquatici. Comprendere il ciclo dell'azoto, ovvero come l'azoto si sposta dall'atmosfera alla terra, attraverso il suolo e di nuovo nell'atmosfera in un ciclo infinito, può aiutarci a coltivare colture sane e a proteggere il nostro ambiente.
L'azoto, o N, secondo la sua abbreviazione scientifica, è un elemento incolore e inodore. L'azoto è presente nel suolo sotto i nostri piedi, nell'acqua che beviamo e nell'aria che respiriamo. Infatti, l'azoto è l'elemento più abbondante nell'atmosfera terrestre: circa il 78% dell'atmosfera è costituito da azoto! L'azoto è importante per tutti gli esseri viventi, compresi noi. Svolge un ruolo fondamentale nella crescita delle piante: se l'azoto è troppo scarso, le piante non riescono a crescere, con conseguenti bassi rendimenti dei raccolti; se invece l'azoto è troppo elevato, può essere tossico per le piante [1]. L'azoto è necessario per il nostro approvvigionamento alimentare, ma un eccesso di azoto può danneggiare l'ambiente.
Fasi del ciclo dell'azoto
L'aria è composta per circa il 78% da azoto. Le sostanze chimiche azotate sono necessarie per la vita. L'azoto è una parte necessaria delle proteine, del DNA e dell'RNA. Nelle piante, l'azoto è necessario per la fotosintesi e la crescita. Tuttavia, gli esseri viventi non possono utilizzare l'azoto elementare presente nell'aria per questi scopi. La fissazione dell'azoto è necessaria per trasformare l'azoto presente nell'aria (N2) in forme utilizzabili dalla vita. La maggior parte della fissazione dell'azoto viene effettuata da microrganismi chiamati batteri. Questi batteri hanno un enzima che combina l'N2 con l'idrogeno gassoso (H2) per produrre ammoniaca (NH3).
Alcuni di questi batteri vivono nelle radici delle piante (soprattutto legumi). In queste radici, producono ammoniaca per la pianta e la pianta fornisce loro carboidrati. Altre piante prelevano i composti azotati dal suolo attraverso le radici. Tutto l'azoto presente negli animali deriva dal consumo di piante.
L'ammonio (NH4) nel suolo è prodotto da batteri azotofissatori e da decompositori, batteri e funghi che scompongono la vita morta nelle sue parti. Questo processo è chiamato ammonificazione. L'ammonio ha una carica positiva. Si unisce facilmente all'argilla e all'humus del terreno. L'ammoniaca e l'ammonio sono velenosi per i pesci e altri animali. Per questo motivo, le acque reflue vengono regolarmente misurate. Se i livelli di ammoniaca sono troppo alti, deve avvenire la nitrificazione.