La fijación de nitrógeno, también conocida como fijación de nitrógeno, es un proceso mediante el cual el nitrógeno atmosférico se convierte en compuestos utilizables por las plantas. Es una parte importante del ciclo del nitrógeno, que contribuye al crecimiento de las plantas en todo el mundo y, por lo tanto, al éxito de organismos como los animales y las personas. Además de ocurrir en la naturaleza, la fijación de nitrógeno también se puede lograr químicamente con fines industriales.
Las plantas no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico, aunque necesitan nitrógeno para prosperar. Las bacterias, sin embargo, pueden recolectar nitrógeno y convertirlo en compuestos útiles, produciendo compuestos de amoníaco que son convertidos en nitratos por otros microorganismos en un proceso conocido como amonificación y nitrificación. Estos organismos se pueden encontrar en el suelo y el agua, contribuyendo constantemente al ciclo del nitrógeno en todo el mundo.
Cuando las plantas ingieren nitratos, los usan como energía, creciendo para que puedan madurar y producir semillas para convertirse en nuevas plantas. Otros organismos pueden comer las plantas, beneficiándose así de la fijación de nitrógeno realizada por las bacterias, y cuando las plantas mueren, se descomponen en el suelo, liberando compuestos que contienen nitrógeno y pueden ser utilizados por otras plantas. Una vez que las plantas se ponen en marcha, en otras palabras, pueden establecer un sistema que se perpetuará a medida que las plantas más viejas mueran para dejar espacio a las más jóvenes, compartiendo el fertilizante a medida que se descomponen.
Algunas plantas participan en lo que se conoce como fijación simbiótica de nitrógeno. Esto ocurre cuando una planta tiene una relación simbiótica con una bacteria que vive sobre o en la planta. Algunos tipos de legumbres, como los frijoles y los guisantes, son famosos por su fijación simbiótica de nitrógeno, y estas plantas a menudo se denominan «fijadores de nitrógeno» en una referencia a eso. Se pueden plantar en un suelo que se está recuperando de la sobreutilización para ayudar al suelo a reconstruir su suministro de nitratos y otros compuestos útiles. Los jardineros también pueden aplicar compuestos diseñados para estimular la fijación de nitrógeno en suelos pobres para ayudar a que las plantas se establezcan.
Industrialmente, la fijación de nitrógeno generalmente se logra a altas temperaturas y presiones para producir compuestos utilizados en fertilizantes, explosivos y otros productos. La capacidad de fabricar productos nitrogenados industrialmente es fundamental para el éxito de muchos esfuerzos humanos, desde la agricultura hasta la minería. La fijación de nitrógeno también ocurre como resultado de procesos naturales como los rayos y la combustión, aunque la gran mayoría de la fijación de nitrógeno en la naturaleza es el resultado de microorganismos como las cianobacterias, que viven en, con o cerca de una variedad de plantas y organismos como hongos. .