尿素含氮大于46%，是目前生产上最为常用的优质氮素化肥，但尿素施入土壤后的利用率通常只有40%左右。尿素是分子态氮肥，作物不能直接大量吸收，必须施入土壤后，在土壤微生物分泌的脲酶作用下转化为碳酸铵(也就是常说的铵态氮肥)，作物才可以大量吸收利用。

　　以下是详细过程及影响因素：

　　1、尿素在土壤中的转化

　　尿素(CO(NH₂)₂)作为有机化合物，本身不能被植物直接吸收，必须通过以下步骤转化为无机氮形式：

　　(1)水解作用(脲酶催化)

　　过程：土壤中的脲酶(由微生物分泌)将尿素分解为碳酸铵((NH₄)₂CO₃)，随后进一步分解为氨(NH₃)和二氧化碳(CO₂)，这个过程需要从外界吸收能量，会伴随温度的降低，这也是出苗水不带尿素的原因。

　　反应式：CO(NH₂)₂ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃ → 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O

　　关键因素：土壤湿度、温度(25–30℃最适)、pH值(中性至微碱性促进脲酶活性)。氨易挥发，尤其在高温、高pH或土壤表面撒施时，导致氮损失。

　　(2)硝化作用

　　铵(NH₄⁺)转化为硝酸盐(NO₃⁻)：在好氧条件下，土壤中的硝化细菌分两步将铵氧化：

　　亚硝化作用：亚硝化细菌将 NH₄⁺ 转化为亚硝酸盐(NO₂⁻)。

　　硝化作用：硝化细菌将 NO₂⁻ 转化为硝酸盐(NO₃⁻)。

　　反应式： 2NH₄⁺ + 3O₂ → 2NO₂⁻ + 4H⁺ + 2H₂O 2NO₂⁻ + O₂ → 2NO₃⁻ 关键因素： 需充足氧气(旱地土壤更易发生)、中性pH(6.5–7.5)、温度(25–35℃)。硝酸盐易随水流失(淋溶)或在淹水土壤中反硝化损失(生成N₂O或N₂)。

　　2、作物对氮的吸收

　　植物通过根系主动吸收两种无机氮形式：铵态氮(NH₄⁺)和硝态氮(NO₃⁻)。

　　(1)吸收机制 主动运输：根细胞膜上的转运蛋白消耗能量(ATP)吸收 NH₄⁺ 和 NO₃⁻。吸收部位：根尖的根毛区。

　　(2)作物偏好 旱地作物(如小麦、玉米)：偏好硝态氮(NO₃⁻)。水生作物(如水稻)：偏好铵态氮(NH₄⁺)，因淹水土壤中硝化作用受抑制。部分作物(如番茄)可同时吸收两种形态，但过量铵态氮可能导致根系酸中毒。

　　3、影响尿素吸收效率的因素

　　(1)土壤条件 pH值：碱性土壤促进氨挥发，酸性土壤抑制硝化作用。水分：干旱减缓水解，积水促进反硝化。温度：低温(<10℃)显著延缓脲酶活性和硝化速率。

　　(2)施肥方式 深施覆土：减少氨挥发，提高氮利用率。分次施用：避免一次过量导致淋溶损失。配合抑制剂：添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂，延缓转化过程。

　　(3)微生物活动 脲酶和硝化细菌的丰度直接影响转化速度。有机质丰富的土壤通常微生物活性更高。

　　4、总结流程

　　尿素施用 → 水解为铵 → 硝化为硝酸盐 → 植物吸收(NH₄⁺/NO₃⁻)

　　整个过程通常需 3–7天(受环境条件影响)，合理管理可提升氮利用率至 50–70%，减少环境污染。

　　通过优化施肥策略(如深施、分次施、配合抑制剂)，可显著提高尿素的有效性，满足作物需氮关键期的营养需求。