
Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.
Kemosentez, ışık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; demir, kükürt, hidrojen veya azot gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir.

Gübre, bitkinin beslenmesinde gerekli olan kimyasal elementleri sağlamak için toprağa ilave edilen herhangi bir madde.

Azot ya da nitrojen, simgesi N olan bir element olup atom numarası 7'dir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve inert bir gazdır. Azot, dünya atmosferinin yaklaşık %78'ini oluşturur ve tüm canlı dokularında bulunur. Azot ayrıca, amino asit, amonyak, nitrik asit ve siyanür gibi önemli bileşikler de oluşturur.

Akvaryum, çoğunlukla cam ya da yüksek dirençli plastik gibi saydam malzemelerden yapılan, genellikle balık olmak üzere, bazen de omurgasızlar ve ayrıca amfibyumlar, deniz memelileri ve sürüngenler gibi suda yaşayan bitki ve hayvanların tutulduğu ve daha çok bu canlıların sergilenmesi amacıyla kullanılan içi su dolu, küçük bir cam kavanozdan büyük su tanklarına kadar geniş bir yelpazede yer alan kap ve yapılar. Akvaryum sahibi olmak dünya çapında yaklaşık 60 milyon kişi tarafından paylaşılan popüler bir hobidir. Çağdaş akvaryumların öncülerinin ilk çıktığı 1850'li yıllardan beri, özellikle akvaryum balıklarını sağlıklı tutabilmek için daha karmaşık ışıklandırma ve filtreleme sistemleri de geliştirildikçe akvaryum ile ilgilenenlerin sayısı artmıştır. Halka açık akvaryum'lar, evdeki akvaryumların büyük ölçekteki kopyalarıdır. Osaka Akvaryum, 5.400 m3'lük su tankı ve 580 türden oluşan su canlısı koleksiyonuna sahiptir ve Birleşik Krallık'ta yapılması planlanan National institute for research into aquatic habitats 40 hektarlık büyüklüğüyle dünyanın en büyük akvaryumu olacaktır.

Rhizobia baklagillerin (Fabaceae) kök nodüllerinin içine yerleştikten sonra azotu fikse eden (diazotrofi) bakterilerdir. Rhizobia bağımsız olarak azot fiksasyonu yapamaz ve bir bitki konakçısına ihtiyacı vardır. Morfolojik olarak genelde gram negatif, hareketli, spor üretmeyen, basil yapısındadırlar.

Fosfor döngüsü karbon (C), oksijen (O), azot (N) gibi elementlerin döngülerine kıyasla daha basittir. Çünkü, fosfor gaz haline geçemediği için, atmosfere geçiş evresine sahip değildir. Bu nedenle fosfor döngüsü, karalardan sulara, sulardan karalara doğru gerçekleşir.

Dışbeslenen, dışbeslek, ardıbeslek ya da heterotrof canlılar; besinlerini kendi kendilerine sentezleyemeyen canlılardır. Yaşamlarını sürdürmek için gerekli enerjiyi bu sebeple diğer dışbeslenen ya da kendibeslek canlılardan alması gerekir. Heterotrof terimi mikrobiyoloji alanında ilk kez 1946 yılında, mikroorganizmaların beslenme tiplerine göre sınıflamasında kullanılmıştır. Bugün ise terim besin zincirinin tanımlanmasında birçok alanda kullanılmaktadır.
nif genleri, atmosferdeki azotun fiksasyonunda görevli olan enzimleri kodlayan genlerdir. nif genleri tarafından kodlanan ilk enzim, atmosferde bulunan N2 formundaki azotu amonyak gibi bitkinin çeşitli amaçlar için kullanacağı forma dönüştüren nitrogenaz enzimidir. Nitrogenaz enziminin dışında nif genleri ayrıca azot fiksasyonunda düzenleme işlevine sahip başka enzimleri de kodlar. nif genleri hem serbest yaşayan azot fikse edici bakterilerde hem de çeşitli bitkilerdeki simbiyotik bakterilerde bulunur. nif genlerinin ekspresyonu düşük azot fiksasyonu konsantrasyonu ve oksijen (düşük oksijen konsantrasyonları kök çevresinde düzenlenir) konsantrasyonuna cevap olarak indüklenir.
Anammox, azot döngüsünde önemli derecede önemi olan 'ANaerobic AMMonium OXidation' olayının kısaltmasıdır. Bu işi yapan bakteriler yalnızca 20 yıl önce tanımlanmış ve bilim dünyasınca büyük bir sürprizle karşılanmıştır. Doğada görülmesinin yanı sıra Delft University of Technology tarafından geliştirilen amonyum elde etme teknolojisinin de marka ismidir.

Nitrosomonas, amonyağı nitrite dönüştüren, kemoototrof bir bakteri cinsidir.

Solucan gübresi, sebze veya gıda atıklarının ayrıştırılarak solucanların sindirim sistemlerinden geçirilmesi sonucu elde edilen organik gübredir. Solucan gübresi'nin dünyadaki yaygın ismi Vermicompost, solucan gübresi üretim biçimine de vermicomposting denir.
Karbon döngüsü, ekosistemdeki canlıların yapısını oluşturan en önemli elementlerden biri karbondur. Karbon, canlılardaki bütün organik bileşiklerin yapısında bulunur.
Azot bağlanması atmosferdeki azotun (N2) amonyağa(NH3) dönüşmesidir. Azot molekülü(N2) aktif bir molekül değildir, kolay kolay kimyasal reaksiyon göstermez.

Denitrifikasyon ya da nitrat solunumu, nitrat ve nitrit bileşiklerinin, anaerobik koşullarda mikroorganizmalar tarafından redüksiyona Uğratılarak elementer azota dönüştürülmesi olayı.

Nitrojenazlar (EC 1.18.6.1EC 1.19.6.1) siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) gibi bazı bakteriler tarafından üretilen enzimlerdir. Bu enzimler azot gazının (N2) amonyak (NH3) maddesine indirgenmesinden sorumludur. Nitrojenzlar, azot fiksasyon sürecinde önemli bir adım olan bu reaksiyonu katalize ettiği bilinen tek enzim ailesidir. Azot fiksasyonu tüm yaşam formları için önemlidir, çünkü azot bitkileri, hayvanları ve diğer organizmaları yaratan moleküllerin (nükleotitler, amino asitler) biyosentezi için gereklidir. Nif genleri veya homologları tarafından kodlanırlar. Protoklorofilid redüktaz ile ilgilidir.

Biyogübre, tohumlara, bitki yüzeylerine veya toprağa uygulandığında rizosferi veya bitkinin içini kolonize eden ve birincil gübrelerin arzını veya mevcudiyetini artırarak büyümeyi destekleyen canlı mikroorganizmalar içeren bir maddedir. Konukçu bitkiye besin sağlamaktadır. Biyogübreler, azot fiksasyonu, fosforun çözülmesi ve büyümeyi teşvik eden maddelerin sentezi yoluyla bitki büyümesinin uyarılması gibi doğal süreçler yoluyla besin maddeleri eklemektedir. Biyogübrelerdeki mikroorganizmalar, toprağın doğal besin döngüsünü eski haline getirmektedir ve toprak organik maddesini oluşturmaktadır. Biyogübrelerin kullanımı sayesinde, toprağın sürdürülebilirliğini ve sağlığını arttırırken sağlıklı bitkiler yetiştirilebilir. Biyogübrelerin sentetik gübre ve pestisit kullanımını azaltması beklenebilmektedir ancak henüz kullanımlarının yerini alamamaktadırlar. Birkaç rol oynadıklarından, bu tür faydalı bakteriler için tercih edilen bilimsel terim "bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler"dir.

Rizobakteriler, birçok bitki ile simbiyotik ilişkiler oluşturan kökle ilişkili bakterilerdir. Adı, kök anlamına gelen Yunanca rhiza'dan gelmektedir. Rizobakterilerin parazitik çeşitleri mevcut olmasına rağmen, terim genellikle her iki taraf için de faydalı bir ilişki oluşturan bakterilere atıfta bulunmaktadır. Biyogübrede kullanılan önemli bir mikroorganizma grubudur. Biyo-gübreleme, dünya çapında mahsullere sağlanan azotun yaklaşık %65'ini oluşturmaktadır. Rizobakterilere genellikle bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler veya PGPR'ler denmektedir. PGPR terimi ilk olarak 1970'lerin sonlarında Joseph W. Kloepper tarafından kullanılmış ve bilimsel literatürde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. PGPR'lerin farklı konukçu bitki türleri ile farklı ilişkileri vardır. İki ana ilişki sınıfı rizosferik ve endofitiktir. Rizosferik ilişkiler, kökün yüzeyini kolonize eden PGPR'lerden veya konakçı bitkinin yüzeysel hücreler arası boşluklarından oluşmaktadır ve genellikle kök nodülleri oluşturmaktadır. Rizosferde bulunan baskın tür, Azospirillum cinsinden bir mikroptur. Endofitik ilişkiler, apoplastik uzayda konukçu bitki içinde yaşayan ve büyüyen PGPR'leri içermektedir.

Methylobacterium symbioticum, bitkiye doğal ve kontrollü bir şekilde azot bağlama özelliği ile öne çıkan bir atmosferik azot bağlayıcı endofitik bakteridir. Bu tür, gelişimin erken aşamalarında bitki filosferinin hızlı kolonizasyonunu sağlar. Bu bakteri, havadaki azot gazını (N₂) amonyuma (NH₄⁺) çevirerek, büyüme dönemi boyunca amino asite doğrudan metabolize eder.
Metabolik atıklar veya dışkılar, metabolik süreçlerden arta kalan ve organizma tarafından kullanılamayan ve bu nedenle atılması gereken maddelerdir. Buna Azot bileşikleri, su, CO2, fosfatlar, sülfatlar vb. dahildir. Hayvanlar bu bileşikleri atık olarak ele alır. Bitkiler, bazılarını faydalı maddelere dönüştüren kimyasal "mekanizmalara" sahiptir.