窒素固定
稲妻の語源は、雷が稲を実らせるという信仰からきているが、これは実際に落雷による放電によって窒素酸化物が生成され収穫量が増えたため、という説がある。同様に落雷したほだ木ではきのこの収穫量が増えると古代ギリシアのプルタルコスの著作である『食卓歓談集』にも記述される程、古来より言われてきた。
クローバー、枝豆などのマメ科植物は根に根粒があり、窒素化合物を生産する根粒菌(リゾビウム属)の共生細菌を宿しているため、土壌を肥やすはたらきをすることが知られている。マメ科の大部分はこの共生関係を持つが、2,3の属(例えば、Styphnolobium)は持っていない。
マメ科植物に荒れ地でも生育可能なものが多いのは、いわば根で窒素肥料が合成できるためである。また、沖縄のギンゴウカン群落に見られるように、ある種のマメ科植物は土質を窒素過多にし、そのため他の植物の侵入が困難となり、長期にわたって単独種の群落を維持する場合がある。
研究者によって推定量は異なっている。
Burns and Hardy によれば(生物由来)、 陸上 140TgN/yr 海洋 36TgN/yr
佐竹(2010)の報告によれば、 人為起源 156TgN/yr 海洋生物 121TgN/yr 陸上生物 107TgN/yr 空中放電 5TgN/yr (3-10TgN/yr の中間値)