• 硝酸浸出,
• 氨挥发，或者
• 其他含氮气体的排放，如氨，其中一些转化为氮₂O。

虽然间接损失远高于直接损失₂O排放，类似的肥料管理策略可以用来尽量减少这两种类型的损失，并增加氮肥对作物生长的可用性。

为什么直接N₂是否有排放?

直接N的主要原因₂农田的O排放是土壤微生物活动，主要通过硝化过程(发生在通风良好的土壤中)和反硝化过程(发生在饱和土壤中)。因为这些损失途径是生物性的，土壤氮₂O的排放受温度和土壤水分条件的影响。在内布拉斯加州东部的一项长期野外研究中，土壤N₂当土壤温度较高(> 21°C，或>70°F)且相对潮湿(孔隙充水空间大于60%)时，灌溉连作玉米场地的O排放量最高(Jin et al.， 2017) (图1)。

直接N₂无论是否施用肥料，都会产生O排放，因为土壤有机质的分解也会导致释放N的相同土壤微生物过程₂然而，施用化肥会显著增加直接氮的量₂氮的释放和氮的间接损失。

管理层如何降低直接氮₂O排放?

肥料管理策略的选择对直接氮肥产量有重要影响₂O排放。肥力管理决策的结果将因地而异，并将取决于其他管理实践(即耕作、轮作顺序、灌溉、覆盖作物的使用)、土壤类型和当地气候(图2)。一般来说，采用4R养分管理原则(合适的来源、合适的速率、合适的时间、合适的地点)将直接和间接减少氮₂O损失。

更具体地说，最大限度地提高作物吸收氮的机会的肥力措施有望减少氮的总体损失。增加氮素吸收量占总有效氮的百分比可以通过尽量缩短施氮和作物吸收氮素之间的时间(即，通过使用应季和分次施肥)来实现。使用稳定肥料，特别是缓释或控释肥料、脲酶抑制剂和硝化抑制剂(NIs)，也可以通过延迟硝化作用和保护N免受硝酸盐淋失、反硝化和氨挥发，使作物获得氮肥的时间更长。稳定肥料也被证明可以提高产量，在某些情况下可提高3%至13% (Halvorson等人，2014;Hatfield and Parkin, 2014;Shapiro et al.， 2016)。

稳定氮肥在防止氮素损失和提高产量方面的有效性因管理、土壤和气候而异。在梅里克县，施用控释尿素显著降低了间接氮肥₂O排放风险和粗质土壤作物产量的增加，无论年际天气差异如何(图3(Maharjan et al.， 2016)。在极端天气条件下，氮肥不能改善常规肥料的性能，但常规氮肥的分施减少了氮的损失，提高了产量(Maharjan et al.， 2017)。在内布拉斯加州的其他研究中(Clay、Dixon、Merrick和Pierce县)，只有当氮肥用量接近特定田地的最佳施肥量，或者当天气(即过度降雨)通过淋滤/反硝化促进氮损失时，使用稳定肥料才能提高粮食产量(Bastos和Ferguson，未发表的数据；Shapiro et al.， 2016)。虽然稳定氮肥的使用并不总是带来更高的产量，但它可以减少由于天气条件逐年变化而导致的氮有效性的不确定性。

内布拉斯加州大学的土壤科学家开发了一种氮损失评估工具(N-LAT, Wortmann等人，2014)。该电子表格工具考虑了与氮肥管理相关的不同用户定义参数(例如，氮源、速率、时间、放置、稳定肥料的使用)以及县级土壤和天气数据来估计氮损失。生产者可以使用N- lat模拟不同情景的氮素管理及其对本县氮素损失的影响。有关N-LAT的更多信息，包括下载电子表格的链接，请参阅内布拉斯加州推广出版物，内布拉斯加州氮损失评估工具(N-LAT):背景和用户指南