土壤中的氮素大多不能满足作物对氮素养分的需求，这就要靠施肥来予以补充和调节。除化学氮肥外，有机肥、豆科绿肥、藻类、绿萍以及降雨和灌溉水都能增加土壤的氮素。
氮肥施入土壤后，被作物吸收利用的比例不高，损失严重特别是施用在种水稻的土壤上。不合理地施用氮肥，一方面会增加农业成本，另方面造成对环境的危害。流失产生的氧化亚氮气体，可能破坏臭氧层。因此，科学地合理施用氮肥，不仅能降低农业成本，增加作物生产，而且有利于环境保护。对我们这样一个农业大国来说，尤为重要。
农田中氮肥的去向
1. 氮肥的去向
氮肥施入土壤后有三个去向，一部分氮素被当季作物吸收利用，一部分残留于土壤中，另一部分则离开土壤一作物系统而损失。残留于土壤的氮素，尽管对当季作物没有贡献，但可保持土壤至少水平并为后季作物种类、环境条件、施肥时期及方法等而变化。它们之间存在着相互竞争的关系，一个去向的比例增大，另两个去向的比例就会减小。粗略地说，作物当季吸收利用一般为 30~50% ，氮素损失可达 20~60% ，土壤中残留约 25~35% 。
2. 氮肥损失的途径
氮肥损失主要通过淋溶、径流和气态氮逸出三种途径。气态氮损失包括氨挥发和反硝化作用。反硝化作用的主要产物是氮气和氧化亚氮气体。
在稻田土壤中，淋溶损失一般很少，氮素主要通过氮挥发和反硝化作用而损失。在旱地作物的土壤上，除气态氮损失外，淋溶损失也不可忽视，特别是在雨量大、土壤质地较轻的地区。大雨、暴雨或不适当的灌溉，可能会造成氮肥的径流损失。显然，丘陵地区的径流损失比平原地区严重。植树造林、修筑梯田、合理灌溉，都可减少土壤和氮素的流失。
氨挥发损失在碱性条件下易于发生，因此，石灰性或碱性土壤上的氨挥发比酸性土壤上严重得多。反硝化作用需在嫌气条件下进行，故水稻田中的反硝化损失一般比旱地上大。温度高既能促进氨挥发，也有利于反硝化作用的进行。
氮肥损失量和损失途径与土壤性质，耕作载培制度、气候环境条件密切相关，也受到农业措施的影响。搞清氮肥损失途径后，有利于采取相应的措施，以减少损失，提高氮肥利用率。
3. 氮肥的利用率
测定氮肥利用率的方法有两种，示踪法和差值法。用示踪法测定氮肥利用率时，需施用 15n 杜绝记肥料。作物吸收的 15n 量占施入 15n 量的百分比即为氮肥利用率。用差值法测定氮肥利用率时，只需施用一般商品氮肥，同时要设置无氮区，即不施氮肥的试验区。施氮区与无氮区之间作物吸氮量之差占施入氮量的百分比，即为差值法测得的氮肥利用率，通常称为表观氮肥利用率。
一般表观氮肥利用率的数值大于示踪法测得的氮肥利用率。根据不同的研究、探讨对象，确定采用何种方法测定。例如，在确定氮肥施用量时需测定表观氮肥利用率，在厂家氮肥的去向时需用示踪法测定。
氮肥施用量的确定
氮肥适宜用量的确定，在施用中至关重要。施用量过低，作物产量爱到影响。施用量过高，成本即高，经济效益就低；且过高的施用量，还可能导致作物减产，危害环境。
确定氮肥施用量时，应以获得最大经济效益即电子佳经济产量、而产是最高产量为依据。通常采用多点田间试验的方法，在每一试验点上设置多级氮肥用量处理，以得出各试验点的最佳氮肥用量。这样通过田间试验得出一个地区、某种作物各试验点的最佳氮肥用量后，其平均值则可作为该地区较大面积上予以推荐。
氮肥施用量还可根据供需平衡关系来进行估测。在某地耕作栽培措施条件下可能达到的产量水平，其所需施入的氮量 f ，（ 0.5 千克氮 / 亩 * ），可按下列公式计算。
f = d – s / e
式中： d —某作物达到某一产量，其成熟时吸收的总氮量， 0.5 千克氮 / 亩；
s —土壤供氮量， 0.5 千克氮 / 亩，即不施氮肥条件下，该作物成熟时吸收的总氮量；
e —该种作物的表观氮肥利用率， % 。
