Lämmastik on oluline koostis taimsetes ja loomsetes valkudes ning seetõttu oluline kogu elus. Kuigi lämmastik on õhus kõige rikkalikum element, ei saa enamik organismidest atmosfääris lämmastikku kasutada. Lämmastikutsükkel muudab atmosfääri lämmastiku bioloogiliselt kasutatavaks vormiks. Seda looduslikku protsessi saab aga väetiste kasutamisega negatiivselt muuta.
Õhus on 78 protsenti lämmastikku.Lämmastiku fikseerimine
Lämmastikutsükkel algab bioloogiliste protsessidega, mis võtavad atmosfääri lämmastiku kasutuskõlbmatuks ja muudavad selle fikseeritud vormi. Sademed ja kaunviljad, nagu lutsern ja oad, sadestavad õhku lämmastikku pinnasesse ja veeteedesse. Bakterid ja vetikad ühendavad lämmastiku vesinikuga, moodustades ammoniaagi.
Imendumine
Mõned taimed kasutavad mullas olevat ammoniaaki, kuid ammoniaak on enamiku organismide jaoks mürgine. Mullas olevad bakterid jätkavad lämmastikutsüklit, muutes ammoniaagi kasutatavamaks ja vähem toksiliseks nitritiks ja nitraadiks. Taimed võtavad neid lämmastikuühendeid läbi juurte. Loomad ja muud organismid absorbeerivad lämmastikuühendeid taimede söömise või teiste taimede söönud loomade ja organismide söömise kaudu. Bakterid muudavad kasutamata nitraadid atmosfääri lämmastikuks.
Tsükkel jätkub
Lämmastikutsükkel algab uuesti, kui loomsed jäätmed ning lagunevad taimed ja loomad ladestavad pinnasesse lämmastikku, sademed aga atmosfääri lämmastikku pinnasesse. Bakterid ja vetikad muundavad lämmastiku taas ammoniaagiks ja tsükkel jätkub.
Probleemid
Lämmastikutsükkel on looduslik protsess, mis lisab mulda lämmastikku. Väetiste kasutamine on aga suurendanud kasutatava lämmastiku kogust pinnases. Lisanämmastik näib põllumajanduse seisukohast ahvatlev, et rohkem toitaineid mullas tähendab suurema saagikusega põllukultuure. Kahjuks on ökosüsteemidel, sealhulgas taimekasvatuse kaudu loodud ökosüsteemidel lämmastikuvajadus piiratud. Liigne lämmastik, mida taimed ei omasta ja mida bakterid ei suuda atmosfääri vormis muundada, leostub sügavamale pinnasesse ja tsüklist välja, saastades põhjaveevarusid ja soodustades toksiliste vetikate õitsemise kasvu.
