Memperbaiki nitrogen, juga dikenal sebagai fiksasi nitrogen, adalah proses di mana nitrogen atmosfer diubah menjadi senyawa yang dapat digunakan oleh tanaman. Ini adalah bagian penting dari siklus nitrogen, yang berkontribusi pada pertumbuhan tanaman di seluruh dunia, dan oleh karena itu bagi keberhasilan organisme seperti hewan dan manusia. Selain terjadi di alam, pengikatan nitrogen juga dapat dilakukan secara kimia untuk keperluan industri.
Nitrogen atmosfer tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman, meskipun mereka membutuhkan nitrogen untuk berkembang. Bakteri, bagaimanapun, dapat memanen nitrogen dan mengubahnya menjadi senyawa yang berguna, dengan memproduksi senyawa amonia yang diubah menjadi nitrat oleh mikroorganisme lain dalam proses yang dikenal sebagai amonifikasi dan nitrifikasi. Organisme ini dapat ditemukan di tanah dan air, berkontribusi pada siklus nitrogen secara konstan di seluruh dunia.
Ketika tanaman mengonsumsi nitrat, mereka menggunakannya untuk energi, tumbuh sehingga mereka dapat matang dan menghasilkan biji untuk tumbuh menjadi tanaman baru. Organisme lain dapat memakan tanaman, sehingga mendapat manfaat dari pengikatan nitrogen yang dilakukan oleh bakteri, dan ketika tanaman mati, mereka membusuk ke dalam tanah, melepaskan senyawa yang mengandung nitrogen dan dapat digunakan oleh tanaman lain. Begitu tanaman mulai tumbuh, dengan kata lain, mereka dapat membuat sistem yang akan bertahan saat tanaman yang lebih tua mati untuk memberi ruang bagi yang lebih muda, berbagi pupuk saat mereka rusak.
Beberapa tanaman terlibat dalam apa yang dikenal sebagai fiksasi nitrogen simbiosis. Ini terjadi ketika tanaman memiliki hubungan simbiosis dengan bakteri yang hidup di atau di dalam tanaman. Beberapa jenis kacang-kacangan, seperti buncis dan kacang polong, terkenal dengan pengikatan nitrogen simbiosisnya, dan tanaman ini sering disebut sebagai “pengikat nitrogen” dalam referensi untuk itu. Mereka dapat ditanam di tanah yang pulih dari pemanfaatan berlebihan untuk membantu tanah membangun kembali pasokan nitrat dan senyawa berguna lainnya. Tukang kebun juga dapat menerapkan senyawa yang dirancang untuk merangsang pengikatan nitrogen ke tanah yang buruk untuk membantu tanaman tumbuh.
Secara industri, pengikatan nitrogen biasanya dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi untuk membuat senyawa yang digunakan dalam pupuk, bahan peledak, dan produk lainnya. Kemampuan untuk memproduksi produk nitrogen secara industri sangat penting untuk keberhasilan banyak usaha manusia, dari pertanian hingga pertambangan. Fiksasi nitrogen juga terjadi sebagai akibat dari proses alami seperti petir dan pembakaran, meskipun sebagian besar fiksasi nitrogen di alam adalah hasil dari mikroorganisme seperti cyanobacteria, yang hidup di, dengan, atau di dekat berbagai tanaman dan organisme seperti jamur. .