氮的固定
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虽然大气含有约 80％ 的氮气分子，地球上的动植物仍须花费一番工夫，方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质，大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前，须用各种方法使氮成为含氮的化合物，如存在于自然界氮循环（nitrogen cycle）中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后，再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物，如氨基酸、蛋白质和核酸。
自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电：闪电以其巨大的能量，把在大气中的氮分子解离，并继续与氧分子反应产生氮的氧化物，这些氧化物会溶于雨水，生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电，但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化合物，顶多只占总量的10％。其二是固氮细菌：这是固定氮的最重要途径，须借助于或独自存在于土壤中，或与动植物共生，拥有固氮酵素的某些固氮细菌，如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子，将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物，约占总量的 65％。
其余 25％ 的固定氮，来自于工业途径的哈柏法（Haber-Bosch process）；在高温（约摄氏 400 度）高压（约 250 大气压）下，用精研的铁粉当催化剂，促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨，再进一步制成氮肥，如硝酸铵与磷酸铵，然而此法成效不佳（产率仅约 20％）且极耗能源。
自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电：闪电以其巨大的能量，把在大气中的氮分子解离，并继续与氧分子反应产生氮的氧化物，这些氧化物会溶于雨水，生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电，但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化合物，顶多只占总量的10％。其二是固氮细菌：这是固定氮的最重要途径，须借助于或独自存在于土壤中，或与动植物共生，拥有固氮酵素的某些固氮细菌，如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子，将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物，约占总量的 65％。
其余 25％ 的固定氮，来自于工业途径的哈柏法（Haber-Bosch process）；在高温（约摄氏 400 度）高压（约 250 大气压）下，用精研的铁粉当催化剂，促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨，再进一步制成氮肥，如硝酸铵与磷酸铵，然而此法成效不佳（产率仅约 20％）且极耗能源。
