土壤中的氮素有4个来源：即雨水、灌溉水、微生物固氮和施肥。生物固氮是指微生物将大气中的氮气(N2)还原为氨，包括共生固氮、联合固氮和自生固氮。一般耕地表层土壤含氮量为0.05~0.3％。土壤中的氮素可分为无机态和有机态两大类。无机态氮包括铵、氨、硝酸盐、亚硝酸盐、氮气和氮氧化物等，亚硝酸盐、氮气和氮氧化物的含量一般很少。水田铵态氮较多，而旱地主要是硝态氮。大部分铵态氮和硝态氮是速效氮。有机态氮主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。极少量有机态氮如氨基酸等小分子的有机态氮能被作物直接吸收，一部分只有通过矿化作用转化为无机氮才能被作物吸收，为缓效氮，还有一部分有机态氮由于分解非常缓慢，为无效氮。
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