豆科植物通过根瘤菌的共生关系进行固氮，根瘤菌利用固氮酶将大气中的氮气和氢气转化为铵态氮。土壤中的地衣芽孢杆菌具有高固氮酶活性，能提高土壤氮含量。固氮酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，能将氮分子还原为氨。检测土壤固氮酶活性的方法包括酶联免疫吸附（ELISA）法和乙炔还原法。ELISA法通过测定固氮酶的活性，利用抗体夹心法和酶标仪测定吸光度值。乙炔还原法则通过测定乙烯的生成量间接计算固氮酶的活性，其中铁蛋白传递电子给钼铁蛋白，N2和其他底物的结合还原在钼铁蛋白上进行。
豆科植物通过根瘤菌的共生关系进行固氮，根瘤菌拥有固氮酶，能够将大气中的氮气和氢气转化为铵态氮。土壤中有一种地衣芽孢杆菌的微生物，具有极高的固氮酶活性，能够提高土壤中的氮含量。固氮酶是一种将氮分子还原为氨的酶，有两种蛋白质组成：铁蛋白和钼铁蛋白。固氮的的过程：N2+8H+8e---2NH3+H2，消耗16-24个ATP。
检测土壤固氮酶活性的方法有两种，一种是酶联免疫吸附（ELISA）法，一种是乙炔还原法。
1.酶联免疫吸附（ELISA）法
这是一种依赖于酶联免疫吸附的试验，利用了双抗体夹心的方法测定土壤固氮酶的活性。用纯化的固氮酶抗体包被微孔板，做成固相抗体。向微孔中加入样本、固氮酶标准品（梯度稀释）以及HRP标记的检测抗体，溶液中的固氮酶和固相抗体结合，并和HRP标记的检测抗体结合，形成了抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过温育和洗涤，使用底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化作用下变成蓝色的化合物，在酸的条件下，最终会变成黄色。颜色的深浅和样品中固氮酶是呈正相关的，通过酶标仪在450nm波长处测定吸光度值。根据标准曲线，可以计算出样本中的固氮酶活性。
2.乙炔还原法
固氮酶不仅能催化N2还原成NH3，还能够将与N2结构相似的乙炔（C2H2），还原成乙烯（C2H4）。通过测定乙烯的生成量，可以间接的计算出固氮酶的活性。其中，铁蛋白负责传递电子给钼铁蛋白，N2和其他底物的结合还原在钼铁蛋白上进行。1分子N2还原形成2分子NH3需要6个电子，而1分子C2H2还原形成1分子C2H4只需2个电子，比例为3:1。因此，可以通过测定乙烯的形成量来推算固氮产物的量。该方法通过在特定条件下培养土壤或微生物样品，测量产生的乙烯量，从而间接评估固氮酶的活性。
