Основными формами азота на Земле является газообразный молекулярный азот атмосферы и связанный азот литосферы. В атмосфере запасы молекулярного азота (N2) оцениваются величиной 4 X 1015 т.
Такой азот не усваивается высшими растениями, но может переходить в доступную для них форму благодаря деятельности азотфиксирующих бактерий (Rhizobium, Azotobacter). Эти бактерии вступают с растениями (преимущественно из семейства бобовых) в симбиотические связи. Растения поставляют бактериям питательные вещества, а бактерии фиксируют атмосферный азот N2, переводят его в растворимую форму, которая поглощается корнями. Очень незначительная часть газообразного азота может превращаться в катионы аммония или нитриты в результате электрических разрядов в атмосфере и попадать в почву с атмосферными осадками.
Лишь небольшая часть литосферной азота сосредоточена в почве и доступна растениям. Этот азот представлен ионами аммония и нитратами. Органический азот растительных и животных остатков (основная часть почвенного азота) не может поглощаться корнями растений и должен быть заранее пере-
создаваемый на форму NH4 +. Такие реакции осуществляются амонификуючимы бактериями. В этом случае азот органических соединений сначала превращается в аммиак (NH3), далее нитрифицирующих бактериями - в нитриты (NO2) и нитраты (NO3).
Азот, поглощенный растениями в составе растворимых солей, включается в структуру аминокислот, нуклеотидов, коферментов, хлорофилла и других соединений. Из тканей растений в составе азотсодержащих органических соединений азот попадает в организм животных. При распаде белков и аминокислот он выводится в виде мочевины, мочевой кислоты или аммиака.
Основные запасы фосфора содержатся в горных породах, которые постепенно отдают свои фосфаты наземным биогеоценозов. Фосфаты потребляются растениями (продуцентами) и используются ими для синтеза органических веществ. В организм первичных консументов фосфорсодержащие соединения (АТФ, ортофосфорной кислота, нуклеиновые кислоты, фосфолипиды) попадают из тканей растений. Вторичные консументы получают Фосфор вследствие поедания первичных. Вследствие разложения мертвых организмов бактериями (редуцентами) фосфаты возвращаются в почву и снова используются растениями.