微生物研究實驗顯微鏡-固氮作用給土壤增加氮元素
在實際的農業實踐中。則其從空氣中所固定的氮素就全數給予土壤，如果作物被用來
收獲干草并從農場出去，則土壤實得無幾，甚至全無所謂，有些豆科作物甚或使土壤出
現凈根子并固定氮素的有機體，被認為是放線菌，非豆科共生固氮作用給地球際地生態
系統所提供的氮，為草本豆科植物所提供的好幾倍。
非共生固氮作用
在土壤中生活著一些不依賴高等植物的細菌，這些細菌能夠利用大氣氮去合成它們的
體組織，既然這些細菌并不與高等植物共棲，因此就稱為非共生性的細菌，已經發現，
有十幾種非共生固氮細菌，研究得較多的兩種有機體都是分屬于自生固氮菌屬和梭狀芽
桿菌屬。
自生固氮菌在自然界中是較廣泛分布的，凡是進行達檢驗的所有地區的土壤，實際上
都發現有自生固氮菌，影響它們在土壤中分布的較大限制因素，在這種環境下它們一般
是不活躍的，良好的通氣性、豐富的有機質、充足的有效鈣和足量的有效營養元素，以
及適當的水熱關系都是對自生固氮菌有利的。
梭狀芽孢桿菌是嫌氣性細菌，比大多數好氣性耐酸得多，因此，它的分布或許更為廣
泛，據信，在每種土壤中都能找到這些有機體，它們在適宜的條件下能固定一些氮素，
要使嫌氣細菌發揮功效，并不一定必須使土壤水，結構狀態良好的土壤，在團粒內部可
能含有大量的對這些嫌氣性固氮細菌活動有利的地方。
生物同化固定作用
銨和硝酸根兩者都是植物根和微生物的有效態氮，由于植物和微生物對它們的利用，
導致無機態氮轉化為有機態，并通過土壤中的氮素小循環而受到反復循環使用，在根層
或生物活動層之下，硝酸鹽不會被固定或反硝化，在濕潤地區排水良好的土壤中，有些
硝酸鹽自然會被淋洗至地下水位成為地下水的成分。
反硝化作用
固氮作用給土壤增加氮素，這是天生自然的，正與這一樣，反硝化作用會使土壤喪失
氮素，這也是天生自然的，反硝化作用就是硝酸鹽還原為氣態氮，并從土壤中逸出，事
實上，在演替頂極的森林或草地中，其土壤有機質含量年年都維持恒定，土壤中的循環
氮時保持大體恒定，由固氮作用加給土壤的氮接近于反硝化作用使土壤損失的氮，因此
，反硝化作用是氮素循環中較重要的過程之一，并且引起土壤氮素的顯著損失。
氮對植物生長的影響
豐富的氮能促使深綠色的葉子和莖加快生長，雖然氮的較顯著的功能之一是促使植株
地上部分的生長 、然而，除非有適量的有效態磷、鉀及其他必要元素存在，否則也是
不可能的。
在植物生長早期，供應充足氮能促進植株生長并較早寺成熟，但是如果整個生長季都
供應過多的氮，則常常使植物生長期延長，對生長季短的地區的某些作物，或對因當季
生長期延長而可能受旱霜嚴重危害的果樹來說，這種景程是特別重要的。
