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微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：手早和NO3-→NH4+→有机态氮。许多细菌、放线土就统虽带助今击牛令菌和霉菌能利用硝酸毕盯盐做为氮素营养。另一你用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（N2），称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2↑。一些化能自养型和化能异养型微生物可进行硝化作用，反硝化细菌在分类学上没有专门的类群，有较睁稿强的生物多样性N2O。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为碳源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示：
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO来自2+12NO2-+能量
5CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能局量
少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或氢获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应：
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4
反硝化作用使硝酸盐还原成360问答氮气，从而降低了土壤中氮素营养曾证投跟青住影看的含量，对农业生产不利。农业上常进行中耕松土，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节，可使土壤中因淋溶而流入河流育谓按、海洋中的NO3-减少，消除因硝酸积累对生物的毒害作用。
