Nitrogen menjadi tersedia untuk produsen utama, yaitu tumbuhan hanya ketika nitrogen telah dikonversi dari gas dinitrogen (N2) menjadi amonia (NH3).
Berikut adalah tahapan-tahapan siklus nitrogen :Â
a. Fiksasi Nitrogen
Fiksasi Nitrogen merupakan proses konversi dinitrogen (N2) menjadi amonia (NH3) gas N2 adalah senyawa yang sangat stabil karena kekuatan ikatan rangkap tiga antara atom nitrogen, dan membutuhkan sejumlah besar energi untuk memecah ikatan ini.Â
Seluruh proses membutuhkan delapan elektron dan setidaknya enam belas molekul ATP. Sebagian besar fiksasi nitrogen dilakukan oleh kelompok prokariota atau organisme mikroskopis yang belum memiliki membran inti sel.
Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut.Â
Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen.
Proses konversi dinitrogen di udara bebas menajdi amonia yang dapat diakses langsung oleh tumbuhan tampak pada persamaan berikut :
N2 + 8 H+ + 8e =>Â 2 NH3 + H2
b. Amonifikasi
Amonifikasi adalah proses lanjutan setelah terjadinya pengikatan atau fiksasi nitrogen. Ketika suatu organisme mengeluarkan limbah atau mati, nitrogen dalam jaringan adalah berupa nitrogen organik (asam amino misalnya, DNA). Berbagai jamur dan prokariota kemudian menguraikan jaringan dan melepaskan nitrogen anorganik kembali ke ekosistem sebagai amonia, proses ini dikenal sebagai amonifikasi.Â
