菌種保藏氮素是核酸及蛋白質(zhì)的主要成分，是構(gòu)成生物體的必需元素。雖然大氣體積中約有 78％是分子態(tài)氮，但所有植物、動(dòng)物和大多數(shù)微生物都不能直接利用。初級生產(chǎn)者植物需要的銨鹽、硝酸鹽等無機(jī)氮化物，在自然界中為數(shù)不多，是初級生產(chǎn)者最主要的生長限制因子。只有將分子態(tài)氮進(jìn)行轉(zhuǎn)化和循環(huán)，才能滿足植物體對氮素營養(yǎng)的需要。因此氮素物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和不斷地循環(huán)，在自然界十分重要。
 
　　自然界中的氮素循環(huán)
 
　　氮素循環(huán)包括許多轉(zhuǎn)化作用，包括空氣中的氮?dú)獗晃⑸锛拔⑸锱c植物的共生體固定成氨態(tài)氮，并轉(zhuǎn)化成有機(jī)氮化物；存在于植物和微生物體內(nèi)的氮化物被動(dòng)物食用，并在動(dòng)物體內(nèi)被轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng) 物蛋白質(zhì)；當(dāng)動(dòng)植物和微生物的尸體及其排泄物等有機(jī)氮化物被各種微生物分解時(shí)，又以氨的形式釋放出來；氨在有氧的條件下，通過硝化作用氧化成硝酸，生成的銨鹽和硝酸鹽可被植物和微生物吸收利用；在無氧條件下，硝酸鹽可被還原成為分子態(tài)氮返回大氣中，這樣氮素循環(huán)完成。氮素循環(huán)包括微生物的固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及植物和微生物的同化作用。