И всё же азот мы должны рассматривать как важнейший элемент в почве. Большинство окультуренных почв обнаруживает недостаточность азота. Поэтому проблема азота составляет одну из главных забот фермера. Поскольку при общепринятом трехпольном и четырехпольном севообороте расход азота не покрывается собственными удобрениями, требуется восполнение азотом из искусственных азотистых соединений. Для многих фермеров всех частей Земли применение азота стало главным и единственным целебным средством. Химическая индустрия достигла колоссальных результатов в производстве азотистых соединений, в особенности из атмосферного азота. Поскольку наблюдения показали, что растения потребляют азот виде аммиака (NH3) и нитрата (NOз), и эти оба соединения, по–видимому, являются единственными, которые растения могут воспринять, главное внимание обращено на производство сульфата аммония, нитрата аммония, фосфата аммония, нитрата кальция, цианида кальция и менее мочевины. Первые дешевле, последние дороже, но концентрированней и действенней. В последние годы вошло в практику применение высококонцентрированных растворов аммиака и даже высококонцентрированного газа аммиака. Он измеряется прямо в оросительных системах и каналах и представляет собой самое дешёвое удобрение. Фермер не покупающий азота, рассматривается как отсталый. Обеспечение искусственным азотом уменьшилось в годы войны, поскольку другие азотистые соединения были нужны для военных целей и производство для сельскохозяйственных целей было сокращено. Первоначально, после первой мировой войны, индустрия азотистых удобрений развивалась как сопутствующее производство при других химических процессах. Тогда искали область применения для аммиака и нитратов, и нашли в сельском хозяйстве желаемого потребителя, интерес и потребность в азоте возрастали. В период войны фермеру пришлось рассчитывать на себя самого.
Для почвенных биологов проблема представляется совершенно иначе. Прежде всего, уже в последнем столетии было сделано открытие, что определённые бактерии в симбиозе с корнями бобовых ассимилируют азот и подводят его к корням растений. Поэтому бобовые не нуждаются в азотных удобрениях. Затем были открыты ещё другие, свободноживущие организмы, которые также ассимилируют азот. Далее, было обнаружено, что связывающие азот бактерии живут также в корневой области многих других растений, таких, как ольха, берёза и даже пшеница. Вследствие распада в почве органической субстанции освобождаются азотистые соединения, которые посредством некоторых микроорганизмов снова превращаются в более стабильные соединения и затем существуют как органический азот. В то время, как азотистые соединения типа аммиака и нитратов быстро распадаются и вымываются, и поэтому являются нестабильными и много из них теряется (степень использования их примерно 25%) органические азотистые соединения более устойчивы и только постепенно приводят растение к переработке аммиака и нитратов.
В этих случаях реже бывают повреждения от азота или вообще не бывают. Поэтому прогрессивный американский фермер предпочитает азотное удобрение (NH3, NОз), к которому добавляется также органический азот.
Почвенным биологам и бактериологам известно, что азотфиксирующие организмы работают лучше всего, если нет никакого другого азота, кроме естественного. Если ввести в почву искусственный азот, то бобовые хотя и растут, но. азотные бактерии тогда пожирают азот и превращаются из помощников в разбойников.
Бактериологи знают, что азотные бактерии, культивируемые в лабораторных условиях, размножаются и работают только в определённых условиях. К их числу принадлежат: кислотность рН между 6 и 7, присутствие кальция (хотя бы в небольших количествах) и аэробные условия, то есть проветривание. Различают две главные азотфиксирующие группы: симбиотические организмы на корнях бобовых, ризобиум, и свободно живущие организмы азотобактер, сине-зелёные водоросли при аэробных и Clostridium Бейеринка или Pasteureanum при анаэробных условиях. Наряду с ними есть ещё многочисленные организмы, которые из продуктов распада высвобождают аммиак и нитраты.