固氮肥料能在土壤和很多作物根际中固化空气中的氮气,供应作物氮素营养;又能分泌激素刺激作物生长。
(1) 产品分类 按剂型不同分为液体固氮菌肥料、固体固氮菌肥料和冻干固氮肥料。按菌种及特点分为自生固氮菌肥料、根际联合固氮菌肥料、复合固氮菌肥料。用下列菌种之一制造。
1. 自生固氮菌用固氮菌属、单单胞菌属的菌种,也可以用茎瘤根瘤菌和固氮芽孢杆菌菌株。
2. 根际联合固氮氨菌可用固氮螺旋菌、阴沟杆菌,粪产碱菌,肺炎克氏杆菌。
3. 其他进过经典的用于固氮肥料生产的菌种,这些菌主要特征是在含一种有机碳源的无氮培养基中能固定分子态氮。固氮菌肥料菌种在含一种有机碳源的无氮培养基中能固定分子单,并具有一定的固氮效能。
(2) 固氮菌肥料的作用机理 据研究,已经确定明显具有生物固氮功能的微生物有细菌。放线菌和蓝细菌。它们都是原核微生物,分布在50多个属中的200多个种,其中部分种可用作生产固氮菌肥料的菌种。
1. 自生固氮微生物 自生固氮微生物在土壤中独立生活,不予植物共生,利用它们自己具有的固氮酶将大的分子态氮固定氮,供作物吸收。它们因对氧气和能源需求特性不一,可分为不同的类型。有的要在有氧环境中生长和固氮,如棕色固氮菌、贝氏固氮菌等;有的只在无氧或缺少化合态氮的黄精中生长和固氮,如巴斯德菌等;有的在无氧中生长固氮,但在有氧中生长不滚动,为兼性厌氧微生物,如肺炎克氏杆菌等里还有的要在无氧有光时能固氮,如深红红螺菌;还有一类依靠无机化合物氧化还原提供能量就能固定大气中的氮元素,如氧化亚铁硫杆菌等,自生固氮微生物固氮效率不高,而且只有在不含氮肥的贫瘠土壤中才能固氮。
2. 共生固氮微生物 有些固氮微生物与其他植物共生,宿主植物想固氮微生物提供生长和固氮所需的能源和碳源等营养物质，固氮微生物想宿主植物提供所需的氮素。最常见的是就是与豆科植物共生根瘤菌，它是目前农业生产中最具有实际利用价值的固氮微生物。
3. 联合固氮微生物 某些固氮微生物生活在禾本科植物根部的表面和周围，不形成根瘤菌结构，蛋壳利用植物根粉笔的有机酸进行生长固氮，并产生一些植物激素。
4. 内生固氮微生物 有些固氮微生物生活在其他生物体内，证明也有固氮能力，如在甘蔗体内生长的固氮醋酸杆菌利用甘蔗体内丰富的糖分，进过固氮共甘蔗生长所需要的氮源。
固氮菌肥料是利用固氮微生物将大气中分子态氮气转化为农作物利用的氮，进而为其提供合成蛋白质所必须的氮素营养的肥料。微生物自生或与植物共生，将大气中的分子态氮气转化为农作物可吸收的氨的过程，称为生物固氮。生物固氮是在及其温和的常温常压条件下进行的生物化学反应，不需要化肥生产中的高温、高压和催化剂，因此生物固氮是最便宜、最干净、效率最高的施肥过程。固氮菌肥料是最理想的、最有发展前途的肥料。
目前固氮菌肥料的生产基本上采用液体发酵的方法，产品可分为液体菌剂和固体菌剂。从发酵罐发酵后及时分装即成液体菌剂，发酵好的液体在用灭菌的草炭等载体吸附剂进行吸附即成固体菌剂。
