O aumento da população humana, em especial após a Revolução Industrial, na segunda metade do século XIX, implicou aumento da produtividade agrícola...

O aumento da população humana, em especial após a Revolução Industrial, na segunda metade do século XIX, implicou aumento da produtividade agrícola para fazer frente à demanda crescente de alimentos. Tanto o nitrogênio quanto o fósforo são elementos-base para a fabricação de fertilizantes na agricultura. O nitrogênio desempenha um importante papel na constituição das moléculas de proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas, enzimas e hormônios; elementos vitais aos seres vivos. O ciclo do nitrogênio se inicia na etapa de fixação quando o nitrogênio gasoso, presente na atmosfera, transforma-se em nitrato e amônia. Este é um processo complexo que pode ocorrer de forma biológica (motivado pela presença de bactérias no ambiente), industrial (pela produção de fertilizantes) e naturalmente (pela descarga elétrica de relâmpagos). As bactérias fornecem amônia para o solo. Tal amônia se encontra com moléculas de água e passa por um processo de ionização, transformando-se em amônio. A amônia também pode chegar ao solo pelo processo de decomposição ou amonificação de matéria orgânica, feito por bactérias e algumas espécies de fungos. Quando o amônio se encontra com as bactérias nitrificantes, ele é transformado em nitrito, que se encontra com outros tipos de bactérias nitrificantes que o transformam em nitrato. Posteriormente, sofre um processo de assimilação, em que uma parte é absorvida por plantas pelas suas raízes: a outra parte é mantida no solo. estabelecendo uma relação de simbiose. Ao ser consumida por animais, a planta leva junto de si o nitrato, que é descartado no ambiente em forma de nitrogênio pelas fezes e urina; e pela morte, com a decomposição dos corpos de plantas e animais. A parte do nitrato que permaneceu no solo pode ser absorvida por outras plantas ou se encontrar com outro tipo de bactérias chamado desnitrificantes, que transformam o nitrato de volta em nitrogênio gasoso, o qual é jogado na atmosfera. O processo de desnitrificação também produz o óxido nítrico, que pode reagir com o oxigênio e o vapor