自然固氮是指大氣中的氮氣（N?）被轉化為植物可吸收的形式（如銨離子NH??或硝酸根NO??）的過程。這一過程在自然界中主要通過雷電作用、生物固氮和非生物化學固氮三種途徑實現。以下是自然固氮過程中涉及的主要化學反應式：

1. 雷電作用下的固氮：

[ \text{N}_2 + 3\text{O}_2 \xrightarrow{\text{閃電}} 2\text{NO}_2 ]

這個方程式描述了在閃電的高溫條件下，氮氣與氧氣反應生成二氧化氮。隨后，二氧化氮與水反應生成硝酸（HNO?），再進一步與土壤中的礦物質反應形成硝酸鹽，可供植物吸收利用。

2. 生物固氮：

[ \text{N}_2 + 8\text{H}^+ + 8e^- \rightarrow 2\text{NH}_3 + \text{H}_2 ]

此方程式表示在固氮微生物的作用下，氮氣被還原成氨（NH?）。這些微生物包括自由生活的細菌（如Azotobacter）、共生在豆科植物根瘤中的細菌（如Rhizobium）等。氨可以進一步轉化為銨離子（NH??），直接被植物吸收。

3. 非生物化學固氮：

[ 2\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}_2 ]

[ 3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO} ]

這兩個方程式描述了大氣中的氮氧化物（NOx）如何通過一系列化學反應最終轉化為硝酸的過程。這些氮氧化物可以來源于自然源（如火山爆發、森林火災）或人為活動（如汽車尾氣排放）。硝酸能夠溶解于雨水中，隨降水降落到地面，成為土壤中硝酸鹽的一部分，供植物吸收使用。

以上是自然界中常見的幾種固氮方式及其相應的化學反應式。盡管上述化學方程式簡明扼要地概括了各個過程的核心反應，但實際的自然固氮過程往往更加復雜，涉及到多種因素的影響，比如環境條件、微生物種類等。

以下是常用的固氮植物種子

1.大豆（Glycine max）

2.田箐（Sesbania cannabina）

3.三葉草（Trifolium spp.）

4.紫云英（Astragalus sinicus）

5.箭筈豌豆（Vicia sativa）

6.白三葉草（Trifolium repens）

7.紫花苜蓿（Medicago sativa）

8.紫花苕（Astragalus crassus）

9.草木樨（Melilotus officinalis）

10.決明子（Cassia obtusifolia）