氨化是氮循环中的一个重要阶段，氮循环是一个自然循环，使地球上的这种基本元素供应给生物体。它是由土壤和水中的各种微生物进行的，它们分解死亡的植物和动物物质以及粪便中的蛋白质和氨基酸，释放出氨，氨通常以铵离子的形式保留在土壤或水中。然后其他微生物群体将其转化为硝酸盐，可被植物吸收，维持循环。因此，氨化作用对地球上所有的植物和动物都至关重要。在农业和园艺中，向土壤中添加堆肥和粪便为氨化作用提供了额外的氮源。

氮循环

氮是所有生命形式所必需的，因为它是氨基酸、蛋白质和DNA所需要的；然而，尽管它在大气中很丰富，但大多数生物体不能直接吸收其元素形式。某些类型的土壤细菌能够捕获大气中的氮，这一过程被称为固氮，并与氢结合产生氨，然后被硝化细菌氧化成亚硝酸盐，再变成硝酸盐。这种形式的元素可以被植物吸收并转化为氨基酸，这些氨基酸连接在一起形成蛋白质。这些化合物在植物或食用它们的动物死亡时，以及通过动物粪便回到土壤中，但大多数生物不能吸收和处理它们：它们必须首先被分解成合适的形式。

氨化是由各种微生物进行的过程，分解蛋白质、氨基酸和其他死亡和废弃有机物中的含氮化合物，形成氨。蛋白质首先被分割成氨基酸，这是细菌使用被称为蛋白酶的酶，含有一个胺（NH2）基团的化合物。氨基酸和其他含有胺基的化合物，如核酸和尿素，然后被称为氨化细菌的微生物分解，释放出氨（NH3）。氨溶解于水，通常与大多数土壤中丰富的氢离子（H+）结合，形成铵（NH4+）离子。这种铵被硝化细菌氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，其方式与从大气中 "固定 "的氮相同。

土壤中氮的损失

尽管在理想情况下，氮在土壤中被循环利用，但有时也会损失。氨化过程中释放的氨通常被转化为NH4+，这往往会留在土壤中，如上所述，在那里再次循环。然而，在碱性土壤中，H+离子不可用，而作为气体的氨可能会泄漏，导致氮的损失。氮损失的一个更常见的原因是水对硝酸盐的浸出，而硝酸盐是非常可溶的。如果这两个过程中的任何一个发生的速度超过了固定的速度，那么就会出现元素的整体损失，导致植物生长不良。

取代损失的氮

在农业用地和花园中，有两种主要方式可以补充损失的氮。硝酸盐肥料以可溶解、可直接使用的形式提供该元素，并且通常在农场使用。腐烂的有机物，如堆肥和粪便，通过微生物对氮化合物的氨化作用提供该元素。化肥可能会产生更快的效果，但硝酸盐有时会在被植物吸收之前被冲走。堆肥和粪便的优点是可使用的氮气释放得更慢，但在农业用地上撒放粪便会给附近居民带来气味问题。

氮气过剩导致的问题

农业实践可能导致过量的可用氮进入环境。例如，从农业用地冲入溪流和湖泊的硝酸盐会导致藻类和其他微生物的过度生长，这种现象被称为富营养化。如果这些化合物进入饮用水，可能会引起健康问题。这些问题通常是由于过度使用硝酸盐肥料造成的，但它们也可能是由粪便的氨化和随后的硝化造成的。使用过量的有机废物，如粪便，也会导致氨积累到对植物有毒的水平，因为氨化作用产生的这种化合物超过了硝化细菌的承受能力。