Nitrogen Cycle Questions in Gujarati

(C) $Bacillus \ rimosus$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે નાઈટ્રોજન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
મુખ્યત્વે,તેને એમોનિફાઈંગ (એમોનીકરણ કરનાર) બેક્ટેરિયા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
એમોનિફાઈંગ બેક્ટેરિયા મૃત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાંથી કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો (જેમ કે પ્રોટીન અને એમિનો એસિડ) નું વિઘટન કરીને તેને એમોનિયા $(NH_3)$ અથવા એમોનિયમ આયનો $(NH_4^+)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જેનો ઉપયોગ અન્ય સજીવો દ્વારા થઈ શકે છે અથવા નાઈટ્રોજન ચક્રમાં આગળની પ્રક્રિયા માટે થાય છે.

(B) જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને નાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા $Nitrosomonas$ અને $Nitrobacter$ જેવા રસાયણસંશ્લેષી (chemoautotrophic) બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
એમોનિફિકેશન એટલે કાર્બનિક નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર.
ડીનાઈટ્રિફિકેશન એટલે નાઈટ્રેટનું ફરીથી વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રિડક્શન.
નાઈટ્રોજન સ્થાપન એટલે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયામાં રૂપાંતર.

(A) નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા એ રસાયણસ્વયંપોષી (chemoautotrophs) છે જે નાઈટ્રોજન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
$Nitrosomonas$ એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$Nitrobacter$ ત્યારબાદ નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
તેથી,આ બેક્ટેરિયા સામૂહિક રીતે એમોનિયા અથવા એમોનિયમ સંયોજનોને નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(D) વિનાઈટ્રીફિકેશન એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ અથવા નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું રિડક્શન થઈને વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ અથવા નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_2O)$ મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા જમીનમાં અજારક પરિસ્થિતિમાં $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ જેવા વિનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
તે નાઈટ્રોજન ચક્રનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે જે નાઈટ્રોજનને વાતાવરણમાં પાછું લાવે છે.

(C) ડીનાઈટ્રીફિકેશન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા અમુક બેક્ટેરિયા નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ ને વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં પાછા ફેરવે છે.
આ બેક્ટેરિયાને ડીનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રિડક્શનનો ક્રમ આ મુજબ છે: $NO_3^- \rightarrow NO_2^- \rightarrow NO \rightarrow N_2O \rightarrow N_2$.
ઉદાહરણોમાં $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ નો સમાવેશ થાય છે.

(D) નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા એ કીમોઓટોટ્રોફિક સજીવો છે જે એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટ્સમાં અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ્સમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$1$. એમોનિયા $(NH_3)$ નું ઓક્સિડેશન $Nitrosomonas$ અને $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં થાય છે.
$2$. નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું વધુ ઓક્સિડેશન $Nitrobacter$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં થાય છે.
આમ,નાઈટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયામાં બંને તબક્કાઓનો સમાવેશ થતો હોવાથી,સાચો જવાબ એ છે કે તેઓ એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટ્સમાં અને નાઈટ્રાઈટ્સનું નાઈટ્રેટ્સમાં રૂપાંતર કરે છે.

(A) પ્રોટીન જેવા જટિલ કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની પ્રક્રિયાને એમોનિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા વિવિધ જમીનના સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા કરવામાં આવે છે,જેમાં $Bacillus$ પ્રજાતિના બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Bacillus$ $mycoides$,$Bacillus$ $vulgaris$) અને ફૂગનો સમાવેશ થાય છે.
$Nitrosomonas$ એ નાઈટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયામાં (એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટમાં રૂપાંતર) સામેલ છે,એમોનિફિકેશનમાં નહીં.
$Pseudomonas$ મુખ્યત્વે ડીનાઈટ્રીફિકેશનમાં સામેલ છે.
તેથી,$Bacillus$ $vulgaris$ એ જાણીતા એમોનિફાઈંગ બેક્ટેરિયા છે.

(B) નાઈટ્રીકરણની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. એમોનિયમ ક્ષારો $(NH_4^+)$ નું $Nitrosomonas$ અથવા $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$2$. નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું $Nitrobacter$ બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં વધુ ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,એમોનિયમ ક્ષારોનું નાઈટ્રાઈટમાં રૂપાંતર કરતા બેક્ટેરિયા $Nitrosomonas$ છે.

(B) જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ નું વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને ડીનાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ડીનાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ એ જમીનમાં ડીનાઈટ્રિફિકેશન કરતા બેક્ટેરિયાના મુખ્ય ઉદાહરણો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) વનસ્પતિઓ સામાન્ય રીતે જમીનમાંથી નાઈટ્રોજન મુખ્યત્વે નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ ના સ્વરૂપમાં શોષે છે.
જોકે કેટલીક વનસ્પતિઓ નાઈટ્રોજનને નાઈટ્રાઈટ્સ $(NO_2^-)$ અથવા એમોનિયમ આયનો $(NH_4^+)$ તરીકે પણ શોષી શકે છે,પરંતુ નાઈટ્રેટ્સ એ શોષણ માટે સૌથી સામાન્ય અને પસંદગીનું સ્વરૂપ છે.
આ આયનો જમીનમાં થતી નાઈટ્રોજન ચક્રની પ્રક્રિયાઓમાંથી મેળવવામાં આવે છે,જ્યાં વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને નાઈટ્રોજન-સ્થાયીકરણ કરતા બેક્ટેરિયા અને અન્ય જમીનના સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા ઉપયોગી સ્વરૂપોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(B) વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય છે અને વનસ્પતિઓ તેનો સીધો ઉપયોગ કરી શકતી નથી.
વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો (જેમ કે નાઈટ્રેટ્સ) માં સ્થાપિત કરવાની એક કુદરતી રીત ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે.
વીજળીના કડાકા (ઈલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ) દરમિયાન,ઊંચા તાપમાન અને દબાણને કારણે વાતાવરણમાં રહેલા નાઈટ્રોજન $(N_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ વચ્ચે પ્રતિક્રિયા થાય છે,જેનાથી નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ બને છે.
આ ઓક્સાઈડ વરસાદના પાણીમાં ઓગળીને નાઈટ્રિક એસિડ બનાવે છે,જે જમીનમાં પહોંચે છે અને નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જેનો વનસ્પતિઓ ઉપયોગ કરે છે.
આમ,કુદરતી નાઈટ્રોજન સ્થાપનનો $10\%$ ભાગ વીજળી દ્વારા થાય છે.

(C) નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ નું વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને વિનાઈટ્રીફિકેશન (denitrification) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ચોક્કસ પ્રકારના જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જેને વિનાઈટ્રીફિકેશન બેક્ટેરિયા કહેવાય છે.
આવા બેક્ટેરિયાના ઉદાહરણોમાં $Thiobacillus \ denitrificans$,$Pseudomonas \ aeruginosa$ અને $Micrococcus \ denitrificans$ નો સમાવેશ થાય છે.
આ બેક્ટેરિયા જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટનું વાયુરૂપ નાઈટ્રોજનમાં રિડક્શન કરે છે,જે ત્યારબાદ વાતાવરણમાં પાછું ફરે છે.

(B) જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ્સ $(NO_2^-)$ અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને નાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
$1.$ સૌપ્રથમ,એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન $Nitrosomonas$ અથવા $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રાઈટમાં થાય છે.
$2.$ ત્યારબાદ,આ નાઈટ્રાઈટનું $Nitrobacter$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતર થાય છે.
આ પ્રક્રિયા નાઈટ્રોજન ચક્ર માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે નાઈટ્રોજનને વનસ્પતિઓ દ્વારા શોષણ કરવા માટે યોગ્ય સ્વરૂપમાં ફેરવે છે.

(B) પાણી ભરાયેલી જમીન અને અન્ય અજારક વિસ્તારોમાં,કેટલાક બેક્ટેરિયા તેમની ચયાપચયની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે નાઈટ્રેટના ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
આ પ્રક્રિયા નાઈટ્રેટને નાઈટ્રોજનના વાયુ સ્વરૂપોમાં,જેમ કે નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_2O)$ અને નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માં ઘટાડે છે,જે વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.
આ જૈવિક ઘટનાને વિનાઈટ્રીકરણ (Denitrification) કહેવામાં આવે છે.

(B) $Nitrobacter$ નાઈટ્રોજન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. તે એક રસાયણસ્વપોષી બેક્ટેરિયા છે જે નાઈટ્રાઈટ્સ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જે નાઈટ્રોજનનું એવું સ્વરૂપ છે જેને વનસ્પતિઓ સરળતાથી શોષી શકે છે.
આ પ્રક્રિયા નાઈટ્રીકરણનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે જમીનમાં વનસ્પતિના શોષણ માટે નાઈટ્રોજન ઉપલબ્ધ રહે.
એકવાર વનસ્પતિઓ આ નાઈટ્રેટ્સનું શોષણ કરે,પછી નાઈટ્રોજન આહાર શૃંખલામાં પ્રવેશે છે અને ઉત્પાદકોમાંથી ઉપભોક્તાઓ (શાકાહારીઓ અને માંસાહારીઓ) સુધી પહોંચે છે,આમ તે નાઈટ્રોજન ચક્રને જાળવી રાખે છે.

(D) કાર્બનિક નાઈટ્રોજન (જેમ કે મૃત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાંથી મળતા પ્રોટીન અને એમિનો એસિડ) ને એમોનિયા $(NH_3)$ અથવા એમોનિયમ આયનો $(NH_4^+)$ માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને એમોનિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ રૂપાંતરણ કરતા બેક્ટેરિયાને એમોનિફાઈંગ બેક્ટેરિયા કહેવામાં આવે છે.
આ બેક્ટેરિયા જટિલ કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોને સરળ અકાર્બનિક સ્વરૂપોમાં તોડે છે,જેનો ઉપયોગ અન્ય જમીનના સૂક્ષ્મજીવો અથવા વનસ્પતિઓ દ્વારા કરી શકાય છે.
તેથી,આ બેક્ટેરિયા માટેનો સાચો શબ્દ એમોનિફાઈંગ બેક્ટેરિયા છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે. બેક્ટેરિયા વિવિધ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નાઇટ્રોજન ચક્રમાં સૌથી સક્રિય ભૂમિકા ભજવે છે:
$1$. નાઇટ્રીકરણ: એમોનિયમ સંયોજનોનું બે તબક્કામાં નાઇટ્રેટમાં ઓક્સિડેશન થાય છે. પ્રથમ,નાઇટ્રાઇટ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Nitrosomonas$) એમોનિયાનું $NO_2^-$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે. બીજા તબક્કામાં,નાઇટ્રેટ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Nitrobacter$) $NO_2^-$ નું $NO_3^-$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જે વનસ્પતિઓ શોષી શકે છે.
$2$. નાઇટ્રોજન સ્થાપન: $Rhizobium$ (કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં),$Azotobacter$ અને સાયનોબેક્ટેરિયા જેવા બેક્ટેરિયા વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું કાર્બનિક સ્વરૂપમાં સ્થાપન કરે છે.
$3$. વિનાઇટ્રીકરણ: $Pseudomonas$ જેવા બેક્ટેરિયા નાઇટ્રેટને ફરીથી વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન $(N_2)$ માં રૂપાંતરિત કરીને ચક્ર પૂર્ણ કરે છે.

(C) બિન-જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન વાતાવરણમાં ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે.
$1$. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થાપન: વીજળીના કડાકા દરમિયાન,ઊંચા તાપમાન અને વિદ્યુત વિસર્જનને કારણે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ ઓક્સિજન $(O_2)$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ બનાવે છે.
$2$. ફોટોકેમિકલ સ્થાપન: ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતા સૌર વિકિરણો પણ વાતાવરણમાં નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાને સરળ બનાવી શકે છે.
આ નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ વરસાદના પાણીમાં ઓગળીને નાઈટ્રિક એસિડ અને નાઈટ્રસ એસિડ બનાવે છે,જે જમીનમાં પહોંચે છે અને નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે,આમ તે વનસ્પતિઓ માટે ઉપલબ્ધ બને છે. તેથી,ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને ફોટોકેમિકલ બંને પ્રક્રિયાઓ બિન-જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનમાં ફાળો આપે છે.

(D) વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના શરીરના પ્રોટીનમાં નાઇટ્રોજન હોય છે. મૃત્યુ પછી,મૃત શરીરના પ્રોટીનનું સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા એમિનો એસિડ અને એમોનિયામાં વિઘટન થાય છે. આ પ્રક્રિયા નાઇટ્રોજન ચક્રનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે,જેમાં કાર્બનિક નાઇટ્રોજનનું અકાર્બનિક સ્વરૂપો જેવા કે એમોનિયામાં રૂપાંતર થાય છે,જે ત્યારબાદ નાઇટ્રેટ્સમાં ફેરવાય છે અથવા વાતાવરણમાં મુક્ત નાઇટ્રોજન વાયુ તરીકે મુક્ત થાય છે.

(A) નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન જૈવિક,ઔદ્યોગિક અને વાતાવરણીય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે.
વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન વીજળીના કડાકા અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે.
આ વાતાવરણીય (ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને ફોટોકેમિકલ) પ્રક્રિયાઓ દ્વારા વાર્ષિક સ્થાપિત થતા નાઇટ્રોજનનું અંદાજિત પ્રમાણ આશરે $35 \ mg/m^2/yr$ છે.

(A) નાઈટ્રીકરણ એ $Nitrosomonas$ અને $Nitrobacter$ જેવા રસાયણસ્વપોષી બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
આ બેક્ટેરિયા પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
નાઈટ્રીકરણની પ્રક્રિયા જમીનના $pH$ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે.
નાઈટ્રીકરણ તટસ્થથી થોડી આલ્કલાઇન જમીન ($pH$ $7.0$ થી $8.5$) માં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ રીતે થાય છે.
એસિડિક જમીનમાં,નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયાની પ્રવૃત્તિ ગંભીર રીતે અવરોધાય છે,જેના કારણે $pH$ એ આ પ્રક્રિયા માટેનું મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ બને છે.

(B) જીવાવરણમાં નાઈટ્રોજનનું પ્રમાણ $Nitrogen \ cycle$ (નાઈટ્રોજન ચક્ર) ને કારણે અચળ રહે છે.
આ ચક્રમાં નાઈટ્રોજન સ્થાપન,નાઈટ્રીકરણ,સ્વાંગીકરણ,એમોનીકરણ અને વિનાઈટ્રીકરણ જેવી જૈવિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
આ પ્રક્રિયાઓ સુનિશ્ચિત કરે છે કે નાઈટ્રોજન વાતાવરણ,જમીન અને સજીવો વચ્ચે સતત ચક્રમાં ફરતું રહે છે,જેનાથી જીવાવરણમાં ગતિશીલ સંતુલન જળવાઈ રહે છે.

(B) વાતાવરણ વિવિધ વાયુઓનું બનેલું છે. નાઈટ્રોજન $(N_2)$ એ સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતો વાયુ છે,જે પૃથ્વીના વાતાવરણના કદના આશરે $78.03\%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે.
ઓક્સિજન $(O_2)$ આશરે $21\%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે,જ્યારે આર્ગોન,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ અને અન્ય અલ્પ પ્રમાણમાં રહેલા વાયુઓ બાકીનો હિસ્સો બનાવે છે.
નાઈટ્રોજન વાતાવરણમાં નાઈટ્રોજન સ્થાપન,જ્વાળામુખી ફાટવા,કાંપના ખડકોનું ધોવાણ અને ડિનાઈટ્રીફિકેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સતત ચક્રમાં રહે છે.

(C) સાચો જવાબ $(c)$ છે.
ડીનાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા,જેમ કે $Pseudomonas$ $aeruginosa$ અને $Thiobacillus$ $denitrificans$,ડીનાઈટ્રિફિકેશનની પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આ બેક્ટેરિયા જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ ને વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં ઘટાડે છે,જે પછી વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે,આમ નાઈટ્રોજન ચક્ર પૂર્ણ થાય છે.

(B) ગુઆનો એ દરિયાઈ પક્ષીઓ,ગુફામાં રહેતા ચામાચીડિયા અને સીલનો મળ છે. તે ફોસ્ફરસ અને નાઈટ્રોજનથી સમૃદ્ધ હોય છે. માછીમારી અને ગુઆનો પક્ષીઓ ફોસ્ફરસ ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,કારણ કે તેઓ સમુદ્રમાંથી ફોસ્ફરસને તેમના મળ (ગુઆનો) દ્વારા જમીન પર પાછું લાવે છે,જેનો ઉપયોગ ખાતર તરીકે થાય છે.

(A) વાતાવરણમાં નાઈટ્રોજનનું પ્રમાણ મુખ્યત્વે નાઈટ્રોજન ચક્રને કારણે અચળ રહે છે.
નાઈટ્રોજન ચક્રમાં નાઈટ્રોજન સ્થાપન,નાઈટ્રીકરણ,સ્વાંગીકરણ,એમોનીકરણ અને વિનાઈટ્રીકરણ જેવી વિવિધ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે,જે નાઈટ્રોજનના સ્તરને સંતુલિત રાખે છે.
જોકે ગાજવીજ અને વીજળી વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડમાં રૂપાંતરિત કરીને નાઈટ્રોજન સ્થાપનમાં ફાળો આપે છે,પરંતુ નાઈટ્રોજનની એકંદર સાંદ્રતાની સ્થિરતા સંપૂર્ણ નાઈટ્રોજન ચક્ર દ્વારા જળવાઈ રહે છે.

(A) જટિલ કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું એમોનિયા $(NH_3)$ જેવા અકાર્બનિક સ્વરૂપોમાં રૂપાંતર થવાની પ્રક્રિયાને એમોનીફિકેશન કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા જમીનમાં રહેલા વિવિધ મૃતોપજીવી બેક્ટેરિયા અને ફૂગ દ્વારા કરવામાં આવે છે,જેમ કે $Pseudomonas$ પ્રજાતિ,જે કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે. $Rhizobium$ નાઈટ્રોજન સ્થાપન સાથે સંકળાયેલ છે,જ્યારે $Nitrobacter$ અને $Nitrosomonas$ નાઈટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયા (એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટ્સ અને નાઈટ્રેટ્સમાં રૂપાંતર) સાથે સંકળાયેલ છે. તેથી,$Pseudomonas$ સાચો જવાબ છે.

(A) નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ નું રિડક્શન કરીને તેને વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં ફેરવવાની પ્રક્રિયાને ડિનાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ નાઈટ્રોજન ચક્રનું એક મહત્વનું પગલું છે જે નાઈટ્રોજનને વાતાવરણમાં પાછું લાવે છે.

(A) નાઈટ્રીકરણની પ્રક્રિયામાં વિશિષ્ટ રસાયણસ્વપોષી બૅક્ટેરિયા દ્વારા બે તબક્કાઓ પૂર્ણ થાય છે:
$1$. એમોનિયા $(NH_3)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ બને છે,જે $Nitrosomonas$ અને $Nitrosococcus$ જેવા બૅક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
$2$. નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું વધુ ઓક્સિડેશન થઈને નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ બને છે,જે $Nitrobacter$ બૅક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
તેથી,પ્રથમ તબક્કા માટે $Nitrosomonas$ અને બીજા તબક્કા માટે $Nitrobacter$ એ સાચો ક્રમ છે.

(B) જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતરણ કરવાની પ્રક્રિયાને નાઇટ્રીફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. સૌ પ્રથમ એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન થઈને નાઇટ્રાઇટ $(NO_2^-)$ બને છે,જે $Nitrosomonas$ અને $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
$2$. ત્યારબાદ,આ નાઇટ્રાઇટનું $Nitrobacter$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતરણ થાય છે.
આ નાઇટ્રીફાઇંગ બેક્ટેરિયા રસાયણસ્વપોષી (chemoautotrophs) હોય છે.

(D) ડિનાઈટ્રિફિકેશન એ $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ જેવા ડિનાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ નું રિડક્શન થઈને વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ અથવા નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_2O)$ બને છે.
આ વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન ત્યારબાદ વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે,જે નાઈટ્રોજન ચક્ર પૂર્ણ કરે છે.
તેથી,સાચું કાર્ય નાઈટ્રેટનું વાયુરૂપ નાઈટ્રોજનમાં રૂપાંતર કરવાનું છે.

(A) નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા એ રસાયણસ્વયંપોષી સજીવો છે જે નાઈટ્રોજન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તેઓ એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે $Nitrosomonas$ (જે એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટમાં ઓક્સિડેશન કરે છે) અને $Nitrobacter$ (જે નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રેટમાં ઓક્સિડેશન કરે છે).
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તેઓ એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન નાઈટ્રેટમાં કરે છે.

(A) કુદરતમાં,નાઈટ્રોજન ચક્ર મુખ્યત્વે વિવિધ સૂક્ષ્મજીવો,ખાસ કરીને બેક્ટેરિયા દ્વારા સંચાલિત થાય છે.
$1$. નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Rhizobium$,$Azotobacter$) વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર કરે છે.
$2$. નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Nitrosomonas$,$Nitrobacter$) એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટ્સ અને નાઈટ્રેટ્સમાં રૂપાંતર કરે છે.
$3$. ડીનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Pseudomonas$,$Thiobacillus$) નાઈટ્રેટ્સને ફરીથી વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનમાં ફેરવે છે.
તેથી,બેક્ટેરિયા નાઈટ્રોજન ચક્રમાં સૌથી સક્રિય સહભાગીઓ છે.

(A) નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા,જેમ કે $Nitrosomonas$ અને $Nitrobacter$,રસાયણસ્વયંપોષી સજીવો છે જે નાઈટ્રોજન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તેઓ ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને નાઈટ્રીફિકેશન કહેવામાં આવે છે,જે નાઈટ્રોજનને એવા સ્વરૂપમાં ઉપલબ્ધ કરાવે છે જેને વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી સરળતાથી શોષી શકે છે.
તેથી,નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવતી સાચી પ્રક્રિયા એમોનિયાનું નાઈટ્રેટમાં ઓક્સિડેશન છે.

(D) જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન $(N_2)$ નું સજીવો દ્વારા,મુખ્યત્વે $Rhizobium$,$Azotobacter$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
કેટલાક બેક્ટેરિયા નાઇટ્રીકરણની પ્રક્રિયા દ્વારા નાઇટ્રોજનને નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં પણ રૂપાંતરિત કરે છે,જે નાઇટ્રોજન ચક્રનો એક ભાગ છે.
તેથી,નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર (સ્થાપન) અને નાઇટ્રેટમાં રૂપાંતર (નાઇટ્રીકરણ) બંને વનસ્પતિઓ માટે નાઇટ્રોજનની પ્રાપ્યતા સાથે સંબંધિત નાઇટ્રોજન ચક્રના આવશ્યક પગલાં છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) સાચો જવાબ $(D)$ છે.
ડીનાઈટ્રિફિકેશન એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ નું રિડક્શન થઈને આણ્વિય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ વાયુ બને છે,જે વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે. આ પ્રક્રિયા $Pseudomonas$ $denitrificans$ અને $Thiobacillus$ $denitrificans$ જેવા ડીનાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
અજારક એમોનિયમ ઓક્સિડેશન (જેને ઘણીવાર $ANAMMOX$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) એ બીજી એક સૂક્ષ્મજીવી પ્રક્રિયા છે જેમાં અજારક પરિસ્થિતિમાં એમોનિયમ $(NH_4^+)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને ડાયનાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ બને છે,જે નાઈટ્રોજન ચક્રમાં $N_2$ ને વાતાવરણમાં પાછું મોકલીને ફાળો આપે છે.

(A) $Nitrifying$ બેક્ટેરિયા નાઈટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયા કરે છે,જેમાં એમોનિયાનું નાઈટ્રેટ્સમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. નાઈટ્રાઈટ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Nitrosomonas$ અને $Nitrococcus$) એમોનિયા $(NH_3)$ ને નાઈટ્રાઈટ્સ $(NO_2^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$2$. નાઈટ્રેટ બેક્ટેરિયા (દા.ત.,$Nitrobacter$ અને $Nitrocystis$) નાઈટ્રાઈટ્સ $(NO_2^-)$ ને નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેથી,સાચું કાર્ય એમોનિયાનું નાઈટ્રેટ્સમાં ઓક્સિડેશન કરવાનું છે.

(B) નાઈટ્રોજન ચક્રમાં ઘણી મુખ્ય પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $A$ એ ડીનાઈટ્રીફિકેશન દર્શાવે છે,જેમાં જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સનું $Pseudomonas$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
$2$. $B$ એ એમોનિફિકેશન દર્શાવે છે,જેમાં મૃત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાંથી કાર્બનિક નાઈટ્રોજનનું વિઘટકો દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
$3$. $C$ એ પ્રાણીઓ દર્શાવે છે,જે વનસ્પતિઓમાંથી કાર્બનિક નાઈટ્રોજન મેળવે છે.
$4$. $D$ એ વનસ્પતિઓ દર્શાવે છે,જે જમીનમાંથી નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું શોષણ કરે છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો ક્રમ છે.

(D) : ડીનાઈટ્રિફિકેશન એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ નું રિડક્શન થઈને આણ્વીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ વાયુ બને છે, જે વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે. આ પ્રક્રિયા $Pseudomonas \text{ } denitrificans$ અને $Thiobacillus \text{ } denitrificans$ જેવા ડીનાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. વધુમાં, એમોનિયમ $(NH_4^+)$ નું અજારક ઓક્સિડેશન, જેને $Anammox$ પ્રક્રિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેમાં અજારક પરિસ્થિતિઓમાં એમોનિયમ અને નાઈટ્રાઈટનું સીધું જ ડાયનાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માં રૂપાંતર થાય છે.

(C) $1$. નાઇટ્રોજન એ એમિનો એસિડ,પ્રોટીન,ન્યુક્લિક એસિડ અને વિટામિન્સનો મહત્વનો ઘટક છે,કાર્બોદિતોનો નહીં.
$2$. એમોનિફિકેશન એ કાર્બનિક નાઇટ્રોજન (પ્રોટીન/એમિનો એસિડ) નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં વિઘટન થવાની પ્રક્રિયા છે.
$3$. નાઇટ્રીફિકેશનમાં એમોનિયાનું નાઇટ્રાઇટ $(NO_2^-)$ માં ઓક્સિડેશન $Nitrosomonas$ અથવા $Nitrococcus$ દ્વારા થાય છે,અને ત્યારબાદ નાઇટ્રાઇટનું નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર $Nitrobacter$ દ્વારા થાય છે.
$4$. વિનાઇટ્રીફિકેશન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઇટ્રેટનું નાઇટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માં રિડક્શન થાય છે.
$5$. તેથી,'નાઇટ્રીફિકેશન - નાઇટ્રોબેક્ટર' જોડી સાચી છે કારણ કે $Nitrobacter$ નાઇટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયા દરમિયાન નાઇટ્રાઇટમાંથી નાઇટ્રેટ બનાવવામાં મદદ કરે છે.

(B) મૃત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાં રહેલા કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની પ્રક્રિયાને $Ammonification$ (એમોનીફિકેશન) કહે છે.
$1$. $Ammonification$: $Bacillus$ અને $Actinomycetes$ જેવા બેક્ટેરિયા કાર્બનિક નાઈટ્રોજનને એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$2$. $Nitrification$: એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન થઈને તે નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ફેરવાય છે,જે $Nitrosomonas$ અને $Nitrobacter$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
$3$. $Mineralisation$: આ એક વ્યાપક શબ્દ છે જે કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી અકાર્બનિક પોષક તત્વો મુક્ત થવાની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
$4$. $Humification$: આ કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી હ્યુમસ તરીકે ઓળખાતા ઘેરા રંગના અસ્ફટિકમય પદાર્થ બનવાની પ્રક્રિયા છે.

(C) વિનાઈટ્રીફિકેશન એ જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સનું વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રિડક્શન કરવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા ચોક્કસ વિનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
વિનાઈટ્રીફિકેશનમાં સામેલ બેક્ટેરિયાના સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણો $Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર એ નાઈટ્રીકરણની પ્રક્રિયાનું એક મુખ્ય પગલું છે.
આ વિશિષ્ટ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા કીમોઓટોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા $Nitrobacter$ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$Nitrosomonas$ એ એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરવા માટે જવાબદાર છે.
તેથી,આપેલી પ્રક્રિયા માટે સાચો સજીવ $Nitrobacter$ છે.

(C) દરેક જોડીનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $I$. Nitrosomonas: આ બેક્ટેરિયા એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટમાં રૂપાંતર કરે છે $(NH_3 \rightarrow NO_2^-)$,નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રેટમાં નહીં. તેથી,આ ખોટું છે.
$2$. $II$. Thiobacillus: આ બેક્ટેરિયા ડીનાઈટ્રીફિકેશનમાં સામેલ છે,જ્યાં તે નાઈટ્રેટને ફરીથી નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માં ફેરવે છે. આ સાચું છે.
$3$. $III$. Nostoc: આ એક સાયનોબેક્ટેરિયા છે જે મુક્ત-જીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક તરીકે કાર્ય કરે છે. આ સાચું છે.
$4$. $IV$. Azotobacter: આ એક જારક (aerobic),મુક્ત-જીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે,અજારક નથી. તેથી,આ ખોટું છે.
તેથી,સાચી જોડીઓ $II$ અને $III$ છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ Nitrosomonas: એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં રૂપાંતર કરે છે। તેથી, $(i-d)$.
$(ii)$ Agrobacterium: કેટલીક જાતિઓ વિનાઈટ્રીફિકેશનમાં સામેલ હોય છે, જે નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ ને નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માં ફેરવે છે। તેથી, $(ii-c)$.
$(iii)$ Rhizobium: કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિના મૂળમાં જોવા મળતા જાણીતા સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે। તેથી, $(iii-b)$.
$(iv)$ Nitrobacter: નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં રૂપાંતર કરે છે। તેથી, $(iv-a)$.
આમ, સાચો ક્રમ $(i-d), (ii-c), (iii-b), (iv-a)$ છે.

(D) $N_2$ ચક્રમાં ચોક્કસ બેક્ટેરિયા દ્વારા વિવિધ પ્રક્રિયાઓ કરવામાં આવે છે.
$Pseudomonas$ અને $Thiobacillus$ એ જાણીતા વિનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા છે.
આ બેક્ટેરિયા જમીનમાં રહેલા નાઈટ્રેટ્સ $(NO_3^-)$ નું વાયુરૂપ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ માં રૂપાંતર કરે છે,જે વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને વિનાઈટ્રીફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) નાઈટ્રોજન ચક્રમાં,એમોનિયાનું નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને નાઈટ્રીફિકેશન કહેવામાં આવે છે. મૃત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાંથી કાર્બનિક નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને એમોનિફિકેશન કહેવામાં આવે છે.
પ્રમાણિત નાઈટ્રોજન ચક્રના આકૃતિના આધારે:
$1$. $X$ એ નાઈટ્રેટનું વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનમાં પાછા રૂપાંતર દર્શાવે છે,જેને ડીનાઈટ્રીફિકેશન કહેવાય છે.
$2$. $Y$ એ કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું એમોનિયામાં રૂપાંતર દર્શાવે છે,જેને એમોનિફિકેશન કહેવાય છે.
તેથી,$X$ એ ડીનાઈટ્રીફિકેશન છે અને $Y$ એ એમોનિફિકેશન છે.

(C) નાઈટ્રીકરણની પ્રક્રિયામાં એમોનિયાનું નાઈટ્રાઈટમાં અને ત્યારબાદ નાઈટ્રેટમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$1$. એમોનિયા $(NH_3)$ નું નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ માં ઓક્સિડેશન $Nitrosomonas$ અને $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
$2$. ત્યારબાદ નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન $Nitrobacter$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
તેથી,નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રેટમાં રૂપાંતર $Nitrobacter$ દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(C) નાઈટ્રીફિકેશન એ બે તબક્કાની જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન થઈને નાઈટ્રાઈટ બને છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,$Nitrosomonas$ અથવા $Nitrococcus$ જેવા બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ બને છે.
આ તબક્કા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2^- + 2H^+ + 2H_2O$.
તેથી,ખૂટતા પ્રક્રિયકો $2NH_3$ અને $3O_2$ છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$ મુક્તજીવી એરોબિક નાઈટ્રોજન સ્થાપક: $Beijerinckia$ એ મુક્તજીવી એરોબિક બેક્ટેરિયા છે જે નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે.
$(b)$ વિનાઈટ્રીફિકેશન: $Thiobacillus$ એ વિનાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા છે જે નાઈટ્રેટ્સને નાઈટ્રોજન વાયુમાં ફેરવે છે.
$(c)$ મુક્તજીવી એનરોબિક નાઈટ્રોજન સ્થાપક: $Anabaena$ (ખાસ કરીને તેના હેટરોસિસ્ટમાં) મુક્તજીવી અવસ્થામાં એનરોબિક પરિસ્થિતિમાં નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરી શકે છે.
$(d)$ સહજીવી: $Frankia$ એ સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે જે $Alnus$ જેવી બિન-કઠોળ વનસ્પતિઓમાં મૂળ ગંડિકાઓ બનાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a-4), (b-3), (c-2), (d-1)$ છે.