Азот – один з головних біологічних елементів. Він входить до складу основних полімерів будь-якої клітини – структурних білків і білків – ферментів, нуклеїнових і аденозинфосфорних кислот. Його перетворення в біосфері пов’язані з утворенням первинної рослинної продукції. На Землі основними формами є зв’язаний азот літосфери і газоподібний молекулярний азот (N2) атмосфери, що складає 75,6 % повітря по масі. Відповідно до підрахунків запаси азоту в атмосфері оцінюються величиною 4х1015 т. Стовп повітря над 1 м земної поверхні містить 8 т азоту. Однак молекулярний азот як такий не засвоюється вищими рослинами і може переходити в доступну для них форму тільки завдяки діяльності мікроорганізмів-азотофіксаторів.

Запаси зв’язаного азоту в літосфері також значні й оцінюються величиною 18х1015 т. Однак у ґрунті зосереджена мінімальна частина азоту Землі, і тільки 0,5-2% від цієї частини прямо доступна рослинам. 1 га орного чорнозему в середньому містить найбільше 200 кг доступного рослинам азоту, а на підзолистих ґрунтах його кількість в три-чотири рази менша.

Азот застосовується рослиною у вигляді аніонів – NО2-, NО3-, катіона NН4+. Значення N в житті рослин надзвичайно велике. При його недостачі в ґрунті порушуються всі найважливіші функції і розвиток рослин. Азот важливий органогенний елемент. Він не виводиться з організму рослин, а використовується багатократно (реутилізується) – тобто при старінні листків звільняється в процесі розпаду цитоплазматичних білків і інших азотовмісних сполук, відтікає в молоді частини рослин. Зовні це проявляється в зміні забарвлення старіючих листків – від зеленого до жовтого, починаючи з верхньої більшої сторони їх частини. Подібні явища спостерігаються і при недостачі азоту в ґрунті. Листки дістають жовтий відтінок з червонуватими жилками. Крім того в рослині затримується ріст, зменшується розмір листків і плодів.

З врожаєм відбувається постійний винос азоту з ґрунту, що перевищує 100 млн т/рік. Виробництво мінеральних азотних добрив, яке досягає 60-70 млн т/рік, вимагає енерговитрат. У той же час коефіцієнт їхнього використання рослинами не перевищує 50%. Надлишок його викликають забруднення окремих екосистем і біосфери в цілому, що приводить до негативних наслідків. Таким чином, проблема азоту перетворюється в глобальну соціальну проблему.

Азот є важливим елементом живлення рослин і має велике загально біологічне значення. Без азоту не може бути білка, а без білка не може бути життя. На це вказував Ф. Єнгельс не випадково. Основоположник агрохімії Д.Н. Прянишников [2] на протязі свого життя вивчав азотне живлення рослин. Його роботи отримали світове визнання.

Особливе значення азоту у живленні рослин і в землеробстві визначається наступними причинами: по-перше, азот повітря не засвоюється вищими рослинами, за виключенням бобових культур, які можуть азотом живитися з повітря в симбіозі з бактеріями; по-друге в земній корі азоту дуже мало і в більшості ґрунтів, особливо у дерново-підзолистому ґрунті.

Азот в рослинах входить до складу амінокислот, амідів, а також нуклеїнових кислот (РНК, ДНК), відіграючи виключно важливу роль у обміні речовин у рослин. Азот міститься також в хлорофілі, фосфатидах, алкалоїдах, деяких вітамінах, ферментах і других органічних сполуках.

Загальний вміст азоту у орному шарі різних ґрунтів змінюється. Значне коливання вмісту азоту у дерново-підзолистих ґрунтах пояснюється різним механічним складом, найменші цифри відносяться до піщаних і супіщаних ґрунтів, найбільші до суглинкових коливання вмісту азоту у різних ґрунтах пояснюється різними вмістами гумусу. Враховуючи, що в гумусі міситься приблизно 5% азоту.

Валовий вміст азоту в орному шарі ґрунту знаходиться в межах від 1,5 до 15 т на 1 га. Отже, кількість азоту в цілому достатньо для азотного живлення, як вказано раніше джерелами азотного живлення рослин є тільки мінеральні сполуки солі амонію і нітратів, які складають всього 1% від загального азоту. А решта 99% азоту знаходиться у формі складних органічних сполук гумусових, білкових, і інших недоступних для рослин, які послідовно проходять у різних ґрунтах з різною швидкістю мінералізації у результаті мікробіологічних процесів до доступних форм, як аміачне і нітратна. Перетворення в ґрунті недоступних органічних сполук азоту у доступні мінеральні і при допомозі мікроорганізмів проходять наступні процеси по схемі:

ь білок, гумусові речовини під дією протеолітичних ферментів;

ь амінокислоти, аміди під дією різноманітних мікроорганізмів-амоніфікаторів (бактерій, актиноміцетів, пліснявих грибів)у анаеробних умовах;аміак (HN3), аміачна сіль і поглинання амонію доступні для рослин під дією нітрифікуючих бактерій в аеробних умовах.

Розклад органічних сполук з виділенням аміаку називають амоніфікація, а окислення аміаку до нітратів – нітрифікація. Цьому процесові підлягають білки і їхні похідні – пептиди й амінокислоти, нуклеїнові кислоти і їхні деривати – пуринові і піримідинові основи, сечовина і сечова кислота, азотовмісний полісахарид хітин і гумусові кислоти. Процес амоніфікація носить універсальний характер і здійснюється багатьма мікроорганізмами в широкому діапазоні умов, за винятком місць з дуже жарким і сухим кліматом, де відбувається муміфікація мертвих залишків.

На фіксацію азоту впливають макро- і мікроелементи. Наприклад, мікроелемент сірка відіграє важливу роль в окисленні і відновлених процесах, активізації ферментів, синтез білків. Сірка бере участь в асиміляції нітратів рослиною стимулює її нагромадження. При нестачі сірки під час живлення рослин затримується синтез білків і нагромадження азоту у небілкові форми, нітратів. У бобових культур знижується життєдіяльність бульбочкових бактерій і синтез хлорофілу. Під впливом сірки збільшується не тільки урожай, а й покращується якість продукції і вміст білка може збільшуватися 2%. Загальний вміст сірки коливається від 20-35мг/м в