一、概念
有机氮的矿化：在微生物的作用下，土壤中的含氮有机物分解形成氨或铵的过程。
土壤粘土矿物对铵根固定：
吸附固定：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对铵根的吸附作用。
晶格固定：铵根进入2:1型膨胀型粘土矿物的晶层间而被固定的作用。
固定结果：减缓铵根的供应程度
氨的挥发损失：在中性或碱性条件下，土壤中铵根转化为氨而挥发的过程
硝化作用：通气良好条件下，土壤中的铵根在微生物作用下氧化成硝酸盐的现象。
硝化过程：铵根+氧气-亚硝化细菌-亚硝酸根+4H+；亚硝酸根+氧气-硝化细菌-硝酸根
反硝化作用：嫌气条件下，土壤的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象。
反硝化过程：硝酸盐还原细菌把硝酸根还原成亚硝酸根，亚硝酸根被反硝化细菌转变成氮气笑气等。
无机氮的生物固定：土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。
生物固定的结果：减缓氮的供应，可减少氮素的损失
有效氮：能被当季作物利用的氮素，包括无机氮和易分解的有机氮
二、土壤有效氮增加和减少的途径
增加途径：
施肥（有机肥、化肥），氨化作用，硝化作用（喜硝作物），生物固氮，雷电降雨
有效氮减少途径：
植物吸收带走，氨的挥发损失，硝化作用（喜铵作物），反硝化作用，硝酸盐淋失，生物和吸附固定（暂时）
氮的损失途径：
反硝化作用、氨的挥发、地表径流淋失、淋溶淋失
三、植物对氮的吸收和同化
吸收的形态：无机氮（主要，硝态氮、铵态氮），有机氮（核酸、氨基酸）
（一）植物对氮的吸收
（1）硝态氮的吸收
使用了质子泵（H+主动流出）和硝酸盐转运蛋白（2H+和NO3-协同运输）
同时有载体假说和质子泵假说
（2）铵态氮的吸收
1、接触脱质子
2、铵转运蛋白（外界铵浓度小于1mmol/L，主要高亲和转运蛋白；外界铵浓度高于1时，低亲和主要）
铵的吸收会释放等量的H+，使pH下降
（3）有机氮的吸收
1、尿素
大部分被脲酶水解为氨，氨再被直接吸收；
根系也可以直接吸收尿素分子，是用尿素转运蛋白和主要内在蛋白。
（二）影响硝酸盐还原的因素
1、植物种类：与根系还原能力有关
2、光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，造成体内硝酸盐浓度过高
3、温度：温度过低，酶活性低
4、施氮量：施氮过多，吸收积累也多
5、微量元素供应：微量元素缺乏，硝酸盐难以还原
6、陪伴离子：供钾不足，影响还原作用
（三）影响蔬菜硝酸盐含量的因素
植物因素：种类、品种、部位
肥料因素：种类、用量、时间
气候因素：温度，光照
收获因素：施肥后安全期，一天内时间
降低植物体内硝酸盐含量的有效措施：选用优良品种、控施氮肥、增施钾肥、增加采前光照、改善微量元素供应等。
（四）影响硝态氮和铵态氮肥效的因素
（1）作物种类
喜铵植物：水稻、甘薯、马铃薯
兼性喜硝植物：小麦、玉米、棉花
喜硝植物：大部分蔬菜：黄瓜、番茄、莴苣
专性喜硝：甜菜
（2）环境条件
1、介质反应
酸性：利于硝酸根吸收，因为蛋白带正电
中性至微碱性：有利于铵根吸收，因为蛋白带负电
吸收硝酸根：pH缓慢上升，较安全
吸收铵根：pH迅速下降，可能危害植物
2、伴随离子
钼酸盐利于硝酸根的吸收和还原
Ca、Mg有利于铵根吸收
缺K不施NH4，缺NH4不施K
3、介质通气状况
通气良好，两种氮源吸收快
4、水分
水分过多，硝酸根容易随水流失
四、植物氮素营养失调症状
生长缓慢、矮小，叶片变黄、色泽均一，老叶开始
碱解氮（有效氮）：1MNaOH碱解法
全氮：供氮潜力
五、氮肥的种类、性质和施用
（一）铵态氮肥
（1）种类
液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵
（2）共同特点
1、易溶于水、易被作物吸收
2、易被土壤胶体吸附和固定
3、可发生硝化反应
4、碱性环境氨易挥发
5、高浓度对作物，尤其是幼苗造成伤害
6、对Ca、Mg、K的吸收有拮抗作用
（3）理化性质
（4）在土壤中的转化和施用
深施是为了防止快速分解流失或者毒害，特别是碳酸氢铵。
硫酸铵不宜稻田是因为嫌气条件下很容易使硫酸根还原成二氧化硫毒害。
（二）生理酸性/碱性肥料
生理酸性肥料：化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阳离子比阴离子快时，土壤溶液中就有阴离子过剩，生成相应的酸性物质，久而久之就会引起土壤酸化。
生理碱性肥料：化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阴离子比阳离子快时，土壤溶液中就有阳离子过剩，生成相应的碱性物质，久而久之就会引起土壤酸化。
（三）硝态氮肥
硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾
（四）酰胺态氮肥——尿素
六、控释肥料和缓释肥料
七、氮肥合理分配和施用
（一）氮肥利用率
氮肥利用率：指当季作物从所施肥料中吸收氮素的数量占施氮量的百分数
（二）合理分配原则
根据作物特性、根据土壤条件（水田不用硝态氮）、根据肥料特性、根据气候条件
（三）提高利用率
- 根据土壤供氮能力，确定适宜施氮量
- 选择适宜的施氮时期
- 坚持氮肥深施覆土
- 重视平衡施肥技术：与有机肥配合使用/NPK配合使用
- 采用合理的水肥综合管理措施：“以水带氮”
- 施用长效肥料，使用氮肥增效剂