土壤水分和氮素有效性之间的关系备受关注。事实证明，土壤过于潮湿或干燥都会对作物的氮素供应造成问题。在玉米生长的初期，植物对水分和养分的需求都较低。不过，为了吸收氮素，植物必须将其溶解在水中，因此在土壤水分极少的情况下，植物所能吸收的氮素也会极少。随着作物的生长发育，其对水分和氮素的需求都将增加。
相比之下，干燥的沙质土壤中氮素的流失可能性较低。施用肥料或来自有机物的氮素，转化为植物无法吸收的形式后，会通过淋洗流失至土壤剖面，尤其在沙质土壤中更容易流失至环境中。农业工作者的研究发现，我们农田流失的大部分氮素都是在早春流失的，这是因为在没有作物或田里作物很小的同时，我们经常会有多余的水。实际上，沙质土壤的干燥情况有助于保留土壤中的氮素。
在土壤潮湿的南方地区，化肥或有机质矿化的氮素也有一定的潜在损失，但并没有人们想象的那么大。春季比较凉爽，就能减缓将铵转化为硝酸盐的化学反应细菌的活动。这一点非常重要，因为硝酸盐可以通过淋洗或反硝化作用而丢失。尽管反硝化作用可能对氮素造成了一定的损失，但春季的早些时候，被雨水淋洗造成的大量氮素损失可能并不会发生，因为我们下的大部分雨来得很快，并没有在土壤轮廓上移动得很深，而是在田野里的低洼地区积水。秋季施氮肥具有最大的氮素损失风险。在秋季尿素应用中，这一点尤为明显。研究表明，秋季施用尿素并不是一种好的做法，因为这样容易造成太多的氮素损失。
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