БИОЛОГИЧЕСКАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ – усвоение некоторыми микроорганизмами молекулярного азота атмосферы и перевод его в органические соединения. Биологическая азотфикация – важнейший этап круговорота азота в биосфере; основной процесс, который обеспечивает азотом естественные экосистемы; наиболее экологичный вариант обеспечения азотом агроэкосистем. Способностью биологической азотфикации обладают некоторые бактерии, цианобактерии и актиномицеты.
Различают два основных типа биологической азотфикации: симбиотическую и ассоциативную. В первом случае азотфиксаторы симбиотически связаны с растениями отношениями типа мутуализма. Они образуют клубеньки на корнях растений (бактерии у бобовых, актиномицеты у ольхи) или живут на листьях растений (цианобактерии в листьях водного папоротника азолла). Во втором случае азотфиксаторы живут в почве вокруг корня (в ризосфере) и используют корневые выделения органических веществ. Есть некоторое количество бактерий-азотфиксаторов, которые свободно живут в почве, но их вклад в обеспечение растений азотом незначителен. В естественных экосистемах преобладает ассоциативная азотфиксация, которая достигает 200 кг/га азота в год, что обеспечивает круговорот азота и полностью компенсирует его потери в связи с процессами денитрификации.
В агроэкосистемах роль ассоциативной биологической азотфикации резко снижается и не превышает 40 кг/га азота в год. По этой причине для активизации биологической азотфикации возделывают бобовые растения. В средней полосе России поле клевера или люцерны способно накопить за вегетационный сезон 200-400 кг/га азота, что полностью покрывает потребности в нем даже при интенсивном растениеводстве. В южных районах люцерна при поливе может накапливать до 700 кг/га азота в год, однако рекордсменом биологической азотфикации является азолла, которая фиксирует за вегетационный сезон до 1000 кг/га азота.
