氮素是核苷酸及蛋白的主要成分，是组成植物体的营养元素。尽管空气容积大约有 78 %是分子结构态氮，但全部绿色植物、小动物和大部分微生物都不可以立即运用。初中级经营者绿色植物必须的氨盐、硝酸盐等无机物氮化物，在大自然中不可多得，是初中级经营者最关键的生长发育限定因素。仅有将分子结构态氮开展转换和循环，才可以考虑植物细胞对氮素营养成分的必须。因而氮素化学物质的互相转换和不断循环，在大自然十分关键。

大自然中的氮素循环

氮素循环包含很多转换功效，包含空气中的N2被微生物及微生物与绿色植物的共生体固定不动成氨态氮，并转换成有机化学氮化物;存有于绿色植物和微生物身体的氮化物被小动物服用，并在小动物身体被变化为小动物蛋白;当动物与植物和微生物的遗体以及粪便等有机化学氮化物被各种各样微生物溶解时，又以氨的方式释放出;氨在有氧运动的标准下，根据生物固氮空气氧化成氰化钠，转化成的氨盐和硝酸盐可被绿色植物和微生物消化吸收运用;在无氧运动标准下，硝酸盐可被复原变成分子结构态氮回到空气中，那样氮素循环进行。氮素循环包含微生物的固氮作用、氨解功效、生物固氮、反硝化作用及其绿色植物和微生物的同化作用。

微生物在氮素循环的功效

1、固氮作用

分子结构态氮被转变成氨或别的氮化物的全过程称之为固氮作用。大自然氮的固定有二种方法，一是是非非生物固氮，即根据雷击、火山喷发和电磁波辐射等因氮，除此之外还包含人们创造发明的以铁作金属催化剂，在高溫 ( 500 ℃ ) 、髙压 (30.3975MPa) 下的有机化学固氮，非生物固氮产生的氮化物非常少。二是生物固氮，即根据微生物的功效固氮，空气中 90 %之上的分子结构态氮，只有由微生物得话性而固定不动成氮化物。可以固氮的微生物，均为原核生物，关键包含病菌、放线菌和蓝细菌。在固氮微生物中，奉献较大的是与豆类植物疫面而瘤菌属，次之是与非豆类植物相互依存的放线菌唐纳德氏菌属，再度是各种各样蓝组菌，最终是一些自生固氮菌。有机化学固氮曾为农业仔万于极大的奉献，可是，它的生产制造必须高溫标准和髙压机器设备，原材料和能耗过大，因而产品报价高且持续增涨。对大自然氮素循环中的因氮功效具备决策实际意义的是生物固氮功效。

2、氨解功效

微生物溶解中氮有机化合物造成氨的全过程称之为氨解功效。中氮有机化合物的类型许多，主要是蛋白尿素溶液、血尿酸和壳多糖等。

氨解功效在农业上十分关键，施入土壤层中的各种各样动物与植物残体和有机肥，包含绿肥、沤肥和农家肥料等都含有中氮有机化合物，他们须根据各种微生物的功效，特别是在须先根据氨解功效才可以变成绿色植物能消化吸收和运用的氮素养分。

3、生物固氮

微生物将氨空气氧化成硝酸盐的全过程称之为生物固氮。生物固氮分两个阶段进六，第一个环节是氨被氧化为亚硝酸盐，靠亚硝化菌进行，关键有亚硝化反应单胞菌属、亚硝化反应叶菌属等的一些类型。第二阶段是亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，靠硝化菌进行，关键有硝化反应杆菌属、硝化反应刺菌属和硝化反应革兰阴性杆菌属的一些类型。生物固氮在大自然氮素循环中是不能缺乏的一环，但对农业并无多少权益。

4、同化作用

氨盐和硝酸盐是绿色植物和微生物优良的无机物氮类营养元素，他们可被绿色植物和微生物消化吸收运用，生成碳水化合物、蛋白、核苷酸和别的中氮有机化合物。

5、反硝化作用

微生物复原硝酸盐，释放出来分子结构态氮和一氧化二氮的全过程称之为反硝化作用。反硝化作用一般只在厌氧发酵标准下开展。

反硝化作用是导致土壤层氮素损害的关键缘故之一。在农牧业常常选用培土翻土的方法，以抑止反硝化作用。但从全部氮素循环而言，反硝化作用還是有益的，不然大自然氮素循环可能终断，硝酸盐可能在水质中很多累积，对人们的身心健康和水生生物的存活导致非常大的威协。