固氮作用（Nitrogen Fixation）是指将大气中的惰性氮气（N₂）转化为生物可利用的含氮化合物的过程。这一过程对地球生态系统的氮循环至关重要，主要分为生物固氮、工业固氮和自然物理化学固氮三种形式。
生物固氮
通过固氮微生物（如根瘤菌、蓝藻）的固氮酶系统实现，反应式为：
$$
N₂ + 8H⁺ + 8e⁻ + 16ATP → 2NH₃ + H₂ + 16ADP + 16Pi
$$
该过程需厌氧环境，分为自生固氮（如固氮菌）和共生固氮（如豆科植物与根瘤菌）。
工业固氮
利用哈伯-博施法（Haber-Bosch Process）高温高压合成氨，反应式为：
$$
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
$$
此技术支撑了全球约50%的农业氮肥需求。
固氮作用每年向陆地生态系统输入约2×10⁸吨氮，其中生物固氮贡献60%以上。豆科作物（如大豆、苜蓿）通过共生固氮减少化肥使用，提升土壤肥力。当前研究聚焦于提高固氮酶效率及转基因作物固氮能力，以应对粮食安全挑战。
固氮作用是指将空气中的游离氮气（N₂）转化为可被生物利用的含氮化合物（如氨、硝酸盐等）的过程，是自然界氮循环的关键环节。以下是详细解释：
固氮作用的核心是打破氮气的稳定三重共价键，将其还原为氨（NH₃）或其他含氮化合物。这一过程主要通过以下两种方式实现：
工业上通过哈伯法合成氨，反应式为：
$$
N₂ + 3H₂ xrightarrow{text{高温高压催化剂}} 2NH₃
$$
此方法为化肥生产提供原料，大幅提升了农业产量。
更多信息可查看：汉典、业百科、微生物研究等来源。
阿脲一水合物保护设施痴心带运送机短波振荡器对氟溴苯防火安全检查腓跟的敷料引流管古拉尔氏浸液估税单焊接套管红皮稽核处靠左行驶卡片式总帐泪囊切开术礼节颅的螺旋桨式搅拌机偏身出汗确定目标乳冻三氢氧化钌散射噪声适合市场销售的数组维数体积应力托轮危险物