Topraksız tarım (Hidroponik) sistemlerinde, bitkilerin gelişimi için gerekli olan azot tuzları, suya eklenen çözünür formda sağlanır. Doğadaki azotlu bileşiklerin bitkiler tarafından kullanılabilir azot tuzlarına dönüşümü ise azot döngüsü içerisinde gerçekleşir. Bu döngüdeki temel süreçler şunlardır:
-
Azot Fiksasyonu: Atmosferdeki azot gazı (N₂), azot fiksasyonu yapan bakteriler tarafından amonyak (NH₃) veya amonyum iyonlarına (NH₄⁺) dönüştürülür. Bu bakteriler, bazı bitkilerin köklerinde yaşayan simbiyotik bakteriler olabileceği gibi, toprakta serbest yaşayan bakteriler de olabilir.
-
Nitrifikasyon: Amonyak veya amonyum iyonları, nitrifikasyon yapan bakteriler tarafından önce nitrit iyonlarına (NO₂⁻), ardından nitrat iyonlarına (NO₃⁻) dönüştürülür. Bitkiler genellikle azotu nitrat formunda alırlar.
-
Mineralizasyon: Organik azot içeren bileşikler, toprakta bulunan mikroorganizmalar tarafından mineralizasyon yoluyla amonyum iyonlarına dönüştürülür.
-
Denitrifikasyon: Nitrat iyonları, denitrifikasyon yapan bakteriler tarafından tekrar azot gazına dönüştürülerek atmosfere salınır.
Hidroponik sistemlerde, bu doğal süreçlerin yerine, bitkilerin direkt olarak alabileceği formda olan azot tuzları (genellikle nitrat formunda) suya eklenir. Bu sayede, bitkiler gerekli besinleri su çözeltisi aracılığıyla doğrudan alabilirler.
