土壤中氮素絕大多數(shù)為有機(jī)質(zhì)的結(jié)合形態(tài)。無機(jī)形態(tài)的氮一般占全氮的1～5%。土壤有機(jī)質(zhì)和氮素的消長，主要決定于生物積累和分解作用的相對強弱、氣候、植被、耕作制度諸因素，特別是水熱條件，對土壤有機(jī)質(zhì)和氮素含量有顯著的影響。從自然植被下主要土類表層有機(jī)質(zhì)和氮素含量來看，以東北的黑土為高（N，2.56～6.95 g·kg-1）。由黑土向西，經(jīng)黑鈣土、栗鈣土、灰鈣土，有機(jī)質(zhì)和氮素的含量依次降低。灰鈣土的氮素含量只有（N，0.4～1.05g·kg-1）。我國由北向南，各土類之間表土0～20cm中氮素含量大致有下列的變化趨勢：由暗棕壤（N，1.68～3.64g·kg-1）經(jīng)棕壤、褐土到黃棕壤（N，0.6～1.48g·kg-1），含量明顯降低，再向南到紅壤、磚紅壤（N，0.90～3.05g·kg-1），含量又有升高。耕種促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，減少有機(jī)質(zhì)積累。因此，耕種土壤有機(jī)質(zhì)和氮素含量比未耕種的土壤低得多，但變化趨勢大體上與自然土壤的情況一致。東北黑土地區(qū)耕種土壤的氮素含量高（N，1.5～3.48g·kg-1），其次是華南、西南和青藏地區(qū)，而以黃、淮、海地區(qū)和黃土高原地區(qū)為低（N，0.3～0.99g·kg-1）。對大多數(shù)耕種土壤來說，土壤培肥的一個重要方面是提高土壤有機(jī)質(zhì)和氮素含量?？偟膩碇v，我國耕種土壤的有機(jī)質(zhì)的氮素含量不高，全氮量（N）一般為1.0～2.09g·kg-1。特別是西北黃土高原和華北平原的土壤，必須采取有效措施，逐漸提高土壤有機(jī)質(zhì)的氮素含量。

土壤中有機(jī)態(tài)氮可以半分解的有機(jī)質(zhì)、微生物軀體和腐殖質(zhì)，而主要是腐殖質(zhì)。有機(jī)形態(tài)的氮大部分必須經(jīng)過土壤微生物的轉(zhuǎn)化作用，變成無機(jī)形態(tài)的氮，才能為植物吸收利用。有機(jī)態(tài)氮的礦化作用隨季節(jié)而變化。一般來講，由于土壤質(zhì)地的不同，一年中約有1～3%的N釋放出來供植物吸收利用。

無機(jī)態(tài)氮主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，有時有少量亞硝態(tài)氮的存在。土壤中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的含量變化大。一般春播前肥力較低的土壤含硝態(tài)氮5～10mg·kg-1,肥力較高的土壤硝態(tài)氮含量有時可超過20mg·kg-1；銨態(tài)氮在旱土壤中的變化比硝態(tài)氮小，一般10～15 mg·kg-1。于水田中銨態(tài)氮變化則較大，在擱田過程中它的變化更大。

還有一部分氮（主要是銨離子）固定在礦物晶格內(nèi)稱為固定態(tài)氮。這種固定態(tài)氮一般不能為水或鹽溶液提取，也比較難被植物吸收利用。但是，在某些土壤中，主要是含蛭石多的土壤，固定態(tài)氮可占一定比例（占全氮的3%～8%），底土所占比例更高（占全氮的9%～44%）。這些氮需要用HF—H2SO4溶液破壞礦物晶格，才能使其釋放。

土壤氮素供應(yīng)情況，有時用有機(jī)質(zhì)和全氮含量來估計，有時測定*形態(tài)的氮包括硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和水解性氮。土壤中氮的供應(yīng)與易礦化部分有機(jī)氮有很大關(guān)系。各種含氮有機(jī)物的分解難易隨其分子結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件的不同差異很大。一般來講，土壤中與無機(jī)膠體結(jié)合不緊的這部分有機(jī)質(zhì)比較容易礦化，它包括半分解有機(jī)質(zhì)和生物軀體，而腐殖質(zhì)則多與粘粒礦物結(jié)合緊密，不易礦化。

土壤氮的主要分析項目有土壤全氮量和有效氮量。全氮量通常用于衡量土壤氮素的基礎(chǔ)肥力，而土壤有效氮量與作物生長關(guān)系密切。因此，它在推薦施肥是意義更大。

土壤全氮量變化較小，通常用開氏法或根據(jù)開氏法組裝的自動定氮儀測定，測定結(jié)果穩(wěn)定可靠。

土壤有效氮包括無機(jī)的礦物態(tài)氮和部分有機(jī)質(zhì)中易分解的、比較簡單的有機(jī)態(tài)氮。它是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質(zhì)氮的總和，通常也稱水解氮，它能反映土壤近期內(nèi)氮素供應(yīng)情況。

目前外土壤有效氮的測定方法一般分兩大類：即生物方法和化學(xué)方法。生物培養(yǎng)法測定的是土壤中氮的潛在供應(yīng)能力。雖然方法較繁，需要較長的培養(yǎng)試驗時間，但測出的結(jié)果與作物生長有較高的相關(guān)性；化學(xué)方法快速簡便，但由于對易礦化氮的了解不夠，浸提劑的選擇往往缺乏理論依據(jù)，測出的結(jié)果與作物生長的相關(guān)性亦較差。

生物培養(yǎng)法又可分好氣培養(yǎng)和厭氣培養(yǎng)兩類。好氣培養(yǎng)法為取一定量的土壤，在適宜有溫度、水分、通氣條件下進(jìn)行培養(yǎng)，測定培養(yǎng)過程中釋放出的無機(jī)態(tài)氮，即在培養(yǎng)之前和培養(yǎng)之后測定土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的總量，二者之差即為礦化氮。好氣培養(yǎng)法沿用今已有很多改進(jìn)，主要反映在：用的土樣質(zhì)量（10～15g）、新鮮土樣或風(fēng)干土樣、加或不加填充物（如砂、蛭石）等以及土樣和填充物的比例、溫度控制（25～35℃）、水分和通氣調(diào)節(jié)（如土10g，加水6mL或加水土壤持水量的60%）、培養(yǎng)時間（14～20天）等。很明顯，培養(yǎng)的條件不同，測出的結(jié)果就不一樣。

厭氣培養(yǎng)法即在淹水情況下進(jìn)行培養(yǎng)，測定土壤中由銨化作用釋放出的銨態(tài)氮。培養(yǎng)過程中條件的控制比較容易掌握，不需要考慮通氣條件和嚴(yán)格的水分控制，可以用較少的土樣（5g），較短的培養(yǎng)時間（7～10天）和較低的溫度（30～40℃），方法比較簡單，結(jié)果的再現(xiàn)性也較好，且與作物吸氮量和作物產(chǎn)量有很好的相關(guān)性。因此，厭氣培養(yǎng)法更適合于例行分析。

化學(xué)方法快速、簡便，更受人歡迎。但土壤中氮的釋放主要受微生物活動的控制。而化學(xué)試劑不像微生物那樣有選擇性地釋放土壤中某部分的有效氮。因此，只能用化學(xué)模擬估計土壤有效氮的供應(yīng)。例如，用全氮估計，一般假定一個生長季節(jié)有1%～3%的全氮礦化為無機(jī)氮供作物利用；用土壤有機(jī)質(zhì)估計，土壤有機(jī)質(zhì)被看作氮的自然供應(yīng)庫，假定有機(jī)質(zhì)含氮5%，再乘以礦化系數(shù)，以估計土壤有效氮的供應(yīng)量。

水解氮常被看作是土壤易礦化氮。水解氮的測定方法有兩種：即酸水解和堿水解。酸水解就是用丘林法測定水解氮。本法對有機(jī)質(zhì)含量高的土壤，測定結(jié)果與作物有良好的相關(guān)性，但對于有機(jī)質(zhì)缺乏的土壤，測定結(jié)果并是十分，對于石灰性土壤更不適合，而且操作手續(xù)繁長、費時，不適合于例行分析。堿水解法又可分兩種：一種是堿解擴(kuò)散法，即應(yīng)用擴(kuò)散皿，以1mol·L-1NaOH進(jìn)行堿解擴(kuò)散。此法是堿解、擴(kuò)散和吸收各反應(yīng)同時進(jìn)行，操作較為簡便，分析速度快，結(jié)果的再現(xiàn)性也好。浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院20世紀(jì)60年代、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院80年代都先后證實了該法同田間試驗結(jié)果的一致性。另一種是堿解蒸餾法，即加還原劑和1mol·L-1NaOH進(jìn)行還原和堿解，后將銨蒸餾出來，其結(jié)果也有較好的再現(xiàn)性。堿解蒸餾主要用于美國，堿解擴(kuò)散應(yīng)用于英國和西歐各國，我國也進(jìn)行了幾十年的研究試驗，一般認(rèn)為堿解擴(kuò)散法較為，它不僅能測出土壤中氮的供應(yīng)強度，也能看出氮的供應(yīng)容量和釋放速率。

土壤中的有效氮變化則較大，測定方法雖多，但迄今尚無一個可通用的方法。目前常用的化學(xué)方法有水或鹽溶液浸提法和堿水解法等。生物方法有厭氣培養(yǎng)法和好氣培養(yǎng)法等。生物培養(yǎng)法由于是模擬大田情況下進(jìn)行的，所釋出有效氮比較符合田間實際，因而與作物生長相關(guān)性較好，但培養(yǎng)時間較長?；瘜W(xué)水解法簡便快速，但所測出的有效氮與作物的相關(guān)性總不及生物培養(yǎng)法。