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近半个世纪以来，农业操作中传统所用的有机肥料几乎已被化学肥料所取代。但长期使用也造成土壤物理及化学性质的恶化，使用作物残留物、绿肥及完全腐熟的堆肥不但可以改善土壤物理及化学性质，同时也可以恢复土壤肥力，减少农产废弃物所造成的污染问题。有机肥料中所含之氮素为缓效性，因此，在使用有机肥料时往往需添加部份化学氮肥以维持作物生长。铵态氮在自然界中经由硝化作用被微生物转换成硝酸态氮，后者虽然有助植物的吸收，但硝酸态氮极易随渗漏水进入地下水中，造成肥料的损失与地下水的污染。故我们在大规模推广永续性农业操作之前，应先了解此一操作对土壤硝化作用的影响。