Di muka bumi ini mengandung nitrogen sebesar 78%, bahkan melebihi oksigen yang biasa dihirup oleh manusia. Oksigen menempati urutan kedua terbesar di muka bumi. Oleh karena itu, nitrogen sangat bermanfaat bagi kehidupan di bumi ini. Namun, nitrogen tidak bisa langsung ditangkap dan digunakan karena merupakan senyawa yang bersifat non-reaktif.
Agar nitrogen dapat ditangkap, nitrogen harus mengalami proses yang disebut dengan siklus nitrogen atau proses daur nitrogen. Siklus nitrogen merupakan proses berulang atau konversi unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang akan bergerak melalui komponen biologis manupan non-biologis.
Selama proses siklus nitrogen itu terdapat beberapa tahap yang harus dilalui, yaitu fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi. Setelah mengalami proses daur nitrogen maka nitrogen dapat bermanfaat bagi kehidupan di bumi, termasuk kepada manusia.
- Fiksasi nitrogen
Proses ini merupakan yang paling penting karena pada proses ini nitrogen akan mengonversi menjadi senyawa organik yang dapat digunakan dan bermanfaat. Proses fiksasi nitrogen dilakukan dalam beberapa cara, yaitu melalui bakteri pada akar tanaman legume, bakteri dan mikroorganisme di dalam tanah, dan proses geofisika dengan panas dan tekanan tinggi, seperti sambaran kilat.
Pada umunya proses fiksasi nitrogen dilakukan oleh bakteri. Sementara itu, untuk fiksasi nitrogen di atmosfer melalui sambaran petir terjadi saat nitrogen di atmosfer yang terkena petir akan lebur menjadi senyawa lain seperti nitrat. Setelah ini senyawa nitrogen akan diolah menjadi berbagai senyawa yang bisa diserap oleh tumbuhan.
- Mineralisasi
Mineralisasi dapat disebut juga dengan taha amonifikasi. Mineralisasi merupakan proses dekomposisi senyawa organik yang berasal dari organisme yang mati. Proses ini bisa dalam terjadi dalam keadaan aerobik dan anaerobik. Proses aerobik terjadi ketika adanya matahari sedangkan anaerobik tidak memerlukan matahari.
Proses ini akan melepaskan amonia yang dikontrol oleh pH. Amonia akan mudah menguap pada pH tinggi di atas 9. Nah, jika proses mineralisasi terjadi di dalam tanah maka akan diolah oleh nodul pada akar tanaman legum yang terkandung bakteri rhizobium atau azotobacter. Peran dari bakteri ini adalah untuk mengikat nitrogen yang nantinya akan diubah menjadi amonia.
- Nitrifikasi
Nitrifikasi adalah proses oksidasi secara biologi dari dari amonia menjadi nitrat dan nitrit. Setelah ion amonium terbentuk pada proses mineralisasi, maka selanjutnya akan diserap oleh akar tumbuhan dan diproses sehingga menjadi bahan organik.
Nitrifikasi terjadi dalam dua tahap, pertama oksidasi amonia menjadi nitrit yang membutuhkan bakteri Nittrosomonas sp dan kedua oksidasi nitrit menjadi nitrat yang membutuhkan Nitrobacter sp sebagai pembantu proses.
- Denitrifikasi
Denitrifikasi adalah proses reduksi dari nitrat ke bentuk molekul gas nitrogen, gas nitrioksida dan gas nitrous oksida. Denitrifikasi terjadi pada ion nitrat karena ion nitrat lebih aktif bergerak di air dibandingan ion ammonium. Pada proses denitrifikasi hanya terjadi dalam kondisi anaerobik dan organisme yang berperan adalah bakteri bacillus, micrococcus, alcagenes, dan spririllum.
Setelah semua proses terlewati, maka nitrogen dapat digunakan dalam kehidupan di bumi. Salah satunya untuk pupuk pada tanaman. Hasil dari tanaman seperti buah, dapat dikonsumsi oleh manusia sehingga secara tidak langsung manusia juga mengandung nitrogen di dalam tubuhnya. Namun, walaupun nitrogen merupakan unsur yang baik untuk kehidupan jika terlalu banyak nitrogen yang terkandung pun tetap tidak baik.