* Khái niệm: Quá trình cố định nitơ phân tử là quá trình khử N2 thành NH3 nhờ vai trò xúc tác của enzim nitrogenaza do vi sinh vật sản sinh ra.
* Ý nghĩa: Quá trình cố dịnh nitơ phân tử là một trong những quá trình vi sinh vật có ý nghía lớn đối với nông nghiệp. Hàng năm sản phẩm nông nghiệp lấy
đi khỏi đất hàng trăm triệu tấn nitơ. Bằng cách bón phân con người mới chỉ trả lại cho đất khoảng 30%.
Cây trồng không có khả năng sử dụng khí nitơ tự do mặc dù trữ lượng đó trong tự nhiên hết sức dồi dào (trong khoảng không khí trên mỗi ha đất có khoảng 80.000 tấn nitơ). Sở dĩ như vậy vì nitơ phân tử là một chất rất khó phản ứng với các nguyên tố khác để tạo thành hợp chất. P hân tử nitơ tồn tại ở trạng thái liên kết 2 nguyên tử nitơ với nhau bằng liên kết ba (N N) rất bền vững. Muốn liên kết nitơ với các nguyên tố khác thành các dạng hợp chất vô cơ, trong kỹ thuật người ta phải sử dụng một lượng lớn năng lượng để hoạt hoá chúng. Ví dụ: muốn sản xuất phân hoá học xianamitcanxi thì phải duy trì nhiệt độ rất cao (10000C) hoặc muốn tạo thành dạng nitrat từ N2 và O2 thì cần nhiệt độ 4.000oC, muốn sản xuất amoniawc từ N2 và H2 đòi hỏi nhiệt độ 600oC và áp suất 1000atm, ngoài ra còn đòi hỏi một số chất xúc tác đắt tiền như Os, Ru.
Dĩ nhiên trong vi sinh vật không thể hoạt hoá nitơ với những điều kiện như trên. Thế nhưng rất nhiều vi sinh vật nhờ có hệ thống enzim có hoạt tính xúc mạnh là nitrogenaza, chúng có khả năng cố định nitơ ngay trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường
* Các vi sinh vật cố định Nitơ phân tử: