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El nitrógeno (N) constituye con el 79% el verdadero portador del elemento aire. Circunda el follaje verde de la planta que asciende hacia la atmósfera, sin participar directamente en sus procesos de crecimiento. Como sustancia aérea, al igual que el oxígeno, está ligado consigo mismo (N₂) y es por ello casi reactivamente muerto. Alcanza por vía natural los estados más densos del agua y la tierra únicamente de dos maneras: 1. a través de las descargas energéticas de los relámpagos, con aprox. 6 kg/ha/año, y 2. por vía biológica, mediante la fijación de nitrógeno por parte de organismos vegetales capacitados para ello, en especial la rica en especies familia de las leguminosas. Romper esta barrera de la aportación natural de nitrógeno — que establece su propia medida — mediante procedimientos tecnológicos a gran escala fue el objetivo declarado desde finales del siglo XIX. El avance decisivo llegó con la síntesis de amoníaco según el procedimiento Haber-Bosch. Mediante un elevado aporte de energía, el nitrógeno atmosférico es transformado en solución acuosa en el compuesto de hidrógeno amoniaco (NH₃). Por compresión ulterior surgen los compuestos sólidos con oxígeno, las sales de nitrato, y con hidrógeno, las sales de amonio, que igualmente se disuelven con facilidad — las primeras más rápidamente, las segundas más despacio. Ambos compuestos son en solución acuosa altamente reactivos, y los compuestos de nitrato en forma de sal sólida son altamente explosivos. Mediante el procedimiento de síntesis es posible producir, en cualquier punto de la Tierra, con independencia de los ritmos biológicos diarios o anuales, cualquier cantidad de sales de nitrógeno. Aparte de su uso civil o militar como explosivo, han desencadenado en el transcurso del siglo XX una revolución global en la producción vegetal. Constituyen el capital de producción para la producción masiva agrícola y son, junto con el empleo de herbicidas y pesticidas, la causa del desarrollo hacia el industrialismo agrario.