固氮作用 (Nitrogen Fixation) -下
臺北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
根瘤菌是土壤中常見的桿菌，最早於1888年從豆科植物的根瘤中分離而得，因此命名為根瘤菌(rhizobium)。當根瘤菌感染豆科植物時，會經根毛進入植物根部，促進其內的皮層細胞增生，而形成根瘤；生活於根瘤組織中的根瘤菌會形成類菌體，類菌體的外層包覆著一層膜，膜上鑲嵌豆科血紅素，可控制氧氣擴散進入類菌體中，使類菌體能夠行呼吸作用產生能量，推動固氮作用的進行。單獨生活的根瘤菌不具固氮能力，唯有於根瘤形成類菌體時，才產生固氮能力；此外，不同豆科植物根瘤中所共生的根瘤菌並不相同，與植物間存在著密切的專一性。
固氮作用 (Nitrogen Fixation) -上
臺北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
大氣成分中有80%為氮氣，但游離的氮氣無法被植物直接吸收，需將其轉化為含氮化合物，如銨鹽(NH4+)或硝酸鹽(NO3－)等，才能被植物利用。 將氮氣轉變為含氮化合物的過程稱為固氮作用，可藉由自然固氮或人工固氮兩種方式來進行；人工固氮是指以化學方法將氮氣轉變為含氮化合物的作用，如工業上常用的「哈伯法」；哈伯法利用鐵為催化劑，在高溫、高壓下將催化氮氣與氫氣化合以生成氨氣，再經由一連串的反應將其轉化為硝酸或氮肥等含氮化合物。
另一種人工固氮的方式為「仿生固氮」，主要是利用鉬和釕等過渡金屬的雙氮配合物，弱化氮氮間的三鍵，而達到固氮的目的；此種方法可在常溫常壓下進行，但目前的技術仍未純熟，且催化效果不佳。