O nitrogênio é essencial para os ambientes naturais, bem como para os sistemas agrícolas, pois é um dos macronutrientes responsáveis por cerca de 5% da composição química das plantas, juntamente com os micronutrientes (por exemplo, zinco, boro, cobre, ferro, manganês, molibdênio e cobalto). Os demais 95% são constituídos de carbono, oxigênio e hidrogênio. O nitrogênio ($N_2$) disponível no ambiente não é utilizável pela maioria dos seres vivos. A conversão de sua forma biologicamente não-utilizável em uma forma utilizável é realizada