反硝化作用（denitrification）

　　 也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N₂ ）或一氧化二氮（N₂ O）的过程。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：NO₃ ^- →NH₄ →有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用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 ↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。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，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示：

　　C₆ H₁₂ O₆ 12NO₃ ^- →6H₂ O 6CO₂ 12NO₂ ^- 能量

　　CH₃ COOH 8NO₃ ^- →6H₂ O 10CO₂ 4N₂ 8OH^- 能量

　　少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或硝酸盐获得能量，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 2H₂ O→3N₂ K₂ SO₄ 4KHSO₄

　　反硝化作用使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，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、海洋中的NO₃ ^- 减少，消除因硝酸积累对生物的毒害作用。