میکروبیولوژیست ها و دانشمندان خاک در حال کار بر روی راه هایی برای تولید کود شیمیایی سیاه دولتی برای بهبود شرایط مزرعه برای ترویج رشد باکتری های تثبیت کننده نیتروژن خاک هستند.
علاوه بر این، آنها همچنین در حال کار بر روی راه هایی برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های خاکی هستند که به از دست رفتن نیتروژن ثابت در جو یا آبراه ها کمک می کنند. با هم، این مقدار کلی کود حاوی نیتروژن مورد نیاز برای بدست آوردن عملکرد یکسان محصول را کاهش می دهد.
دو نمونه از تحقیقات فعلی در زمینه بهبود کارایی کود. (الف) میکروبیولوژیست ها و دانشمندان خاک برای بهبود رشد میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن موجود در خاک کار می کنند تا تثبیت بیولوژیکی نیتروژن را افزایش دهند. این باعث افزایش محتوای نیتروژن خاک (آبی) می شود.
زیست شناسان گیاهی در حال کار برای ایجاد گیاهان زراعی هستند که قادر به تثبیت گاز نیتروژن (قرمز) به طور مستقیم از جو به بافت های خود هستند. این امر نیاز به افزودن کودهای حاوی نیتروژن به این محصولات را کاهش می دهد.
شیمیدانان در حال کار بر روی طراحی کودهایی هستند که در مدت زمان طولانی تری در خاک پایدار باشند و کمتر توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شوند.
این کودهای آهسته رهش در یک زمان مقدار کمی از مواد مغذی را آزاد می کنند، بنابراین مواد مغذی در طول عمر محصولات در دسترس هستند. این روش هنوز به کودهای حاوی نیتروژن وابسته است، اما باعث کاهش مقدار کود مورد نیاز و کاهش نیتروژن از دست رفته می شود.
اوتروفیکاسیون: ↑ تغییر در وضعیت مواد مغذی یک محیط ناشی از ورود سطوح بالای مواد مغذی (نیتروژن یا فسفر) به آبراهه‌ها (دریاچه‌ها، رودخانه‌ها یا اقیانوس‌ها). یکی از پیامدهای مهم شکوفه های مضر جلبک ها و از بین رفتن زندگی آبزیان است.
شکوفه‌های مضر جلبک: وقتی سیانوباکتری‌ها و جلبک‌ها به دلیل مقادیر زیادی مواد مغذی (نیتروژن یا فسفر) موجود در آب‌هایی که در آن زندگی می‌کنند، خیلی سریع رشد می‌کنند. این سیانوباکتری‌ها و جلبک‌ها مواد شیمیایی مضر-سموم- را در مسیر آب آزاد می‌کنند.
