Khi bón ñạm vào ñất, luôn xảy ra hai quá trình trái ngược nhau ñó là sự
tái tạo chất hữu cơ từ các muối vô cơ ñơn giản thành các cơ thể sinh vật và quá trình khoáng hóa chất hữu cơ có ñạm. Sự khoáng hóa chất hữu cơ ñược tiến hành theo những con ñường sau:
Quá trình nitrat hóa: Trong ñất, quá trình nitrat có thể xảy ra khi nồng ñộ oxy từ 6 – 8 ppm, nồng ñộ oxy giảm xuống dưới 0,5 ppm hạn chế
hoàn toàn quá trình nitrat hóa. Quá trình nitrat xuất hiện trong dải pH rất rộng từ 3,8 ñến > 9 (thích hợp nhất là 8,5) nên sự hạn chế quá trình nitrat trên ñồng ruộng rất khó thực hiện (Rauschlolb và cs, 1994) [59].
Quá trình phản nitrat hóa: ðây là một trong những cơ chế mất ñạm chủ yếu vào sinh quyển. Quá trình phản nitrat thường xảy ra ở tầng ñất mặt từ
0 – 3,8 cm và giảm mạnh ở tầng 15 – 30 cm. ðất có nồng ñộ oxy thấp là ñiều kiện thuận lợi cho quá trình phản nitrat hóa (Rauschlolb và cs, 1994) [59].
Sự bốc hơi ñạm: Bón amon kết hợp với tưới nước cho ñất khô có khoảng 30% lượng ñạm bị mất, nhưng khi bón vào ñất ẩm thì tỉ lệ này có thể
lên ñến 80% (Choi, 2001) [44].
Yếu tố quyết ñịnh sự bốc hơi NH3 là trị số pH, nghiên cứu của Dawe và cs, (2004) [45] chứng minh rằng: Khi pH ñất bằng 5 có khoảng 8% ñạm bị
mất sau 10 ngày bón urea trên bề mặt ñất, pH bằng 7,5 thì có thể mất ñến 50% lượng ñạm bón trong cùng thời gian. Tuy nhiên, khi tính ñệm của ñất yếu thì pH có thể thay ñổi nên quá trình bốc hơi NH3 xảy ra trong cả ñiều kiện pH thấp. Trung bình có khoảng 29% NH3 bị bốc hơi trong 2 tuần sau khi bón urea vào ñất cát có pH = 5,8.
Rửa trôi ñạm: Sự rửa trôi NO3- xuống dưới vùng rễ là quá trình vật lý không thể tránh khỏi trong ruộng nước. Dù bón ñạm dạng khoáng hoặc phân hữu cơ thì NO3- vẫn bị mất xuống mực nước ngầm, tuy nhiên khi bón ñạm khoáng lượng thì NO3- bị thẩm thấu xuống dưới vùng rễ lớn hơn, ñặc biệt là bón ñạm quá mức yêu cầu cho năng suất tối ña (Rauschlolb và cs, 1994) [59].
Mất ñạm do xói mòn: Sự mất ñạm do xói mòn chiếm tỷ lệ thấp nhất trong các con ñường mất ñạm ở hệ thống ruộng nước, thường do mưa tràn kéo theo lượng ñạm hòa tan trong nước. Sự mất ñạm phụ thuộc vào cây trồng, lượng ñạm bón và loại ñạm…, dao ñộng khoảng 0 – 5% lượng ñạm bón bị
mất trên bề mặt (Rauschlolb và cs, 1994) [59].