Populasi algae/ganggang hijau dan hijau-biru berkisar sekitar 100.000 – 800.000 per g tanah kering.  Bila cukup kelembaban dan sinar matahari maka ganggang ini mampu menambat nitrogen dari udara.

Mikroorganisme tersebut dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N₂ dan siklus nutrien.  Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara. Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.

Dalam Dwidjoseputro (2005) dijelaskan bahwa ada beberapa genera bakteri yang hidup dalam tanah (misalnya Azetobacter, Clostridium, dan Rhodospirillum) mampu untuk mengikat molekul-molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO₂ dan NH₃ (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrococcus) untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperoleh energi dari padanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter.

Proses nitrifikasi ini dapat ditulis sebagai berikut:

2NH₃ + 3O₂ ­­­­­­­­­­­­­­­­­ Nitrosomonas, Nitrosococcus 2HNO₂ + 2H₂O + energi