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广义讲，反硝化作用指硝酸被还原成亚硝酸并进一步还原成氮气的过程，狭义讲，指由亚硝酸还原成氮气的过程。
土壤及水环境因好氧性机体的呼吸作用使氧被消耗而造成局部的厌氧环境，硝酸盐还原细菌进行厌氧呼吸可将土壤中植物能利用的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，从而降低了土壤的肥力。松土，排除过多的水分，保证土壤中有良好的通气条件可防止硝酸盐还原细菌的反硝化作用。
反硝化作用在氮素循环中有着重要的作用，硝酸盐是一种容易溶解于水的物质，通常通过水从土壤流入水域中。如果没有反硝化作用，硝酸盐将在水中积累，会导致水质变坏与地球上氮素循环的中断。
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