化学肥料分为好多种，其中速效氮肥是最常见的一种，但是由于它在施用过程中存在用量大、养分释放快、损失途径多等不良特点，导致目前我国氮肥利用率仅为35%。会有大量无法被植物吸收的氮素，被土壤固定或者进入水体、大气、造成环境大面积污染等问题。土壤中氮素损失的主要途径包括：氨挥发、硝化、反硝化、淋洗和径流，如何通过减少氮素的损失来提高氮肥利用率一直都是研究熱点。
　　黑龙江八一农垦大学农学院重点研究室郭晓红等研究氮肥施用方式对寒地水稻的影响。该实验以粳稻品种垦粳7号和垦粳8号为试验材料，4种氮肥运筹方式：习惯施肥（T1，施氮量150 公斤/公顷，基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1）、氮肥后移1（T2，施氮量150 公斤/公顷，基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3）、基于T2的减氮施肥（T3，施氮量135 公斤/公顷，基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3）和氮肥后移2（T4，施氮量 150公斤/公顷，基肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2），研究氮肥运筹对寒地水稻籽粒植酸、总蛋白质组分、矿物质元素含量的影响及互作效应。结果表明，氮肥品种显著影响水稻籽粒中植酸含量。与T1相比，T2、T3和T4水稻籽粒中植酸含量分别降低了31.85%、49.25%和22.82%;T2、T3和T4水稻籽粒中清蛋白、球蛋白、谷蛋白以及总蛋白质含量均增加。T2和T3的醇溶蛋白含量略有降低，T4则略有增加，但与Tl差异均不显著;T2和T3水稻籽粒中铜、锰、铁、钙、钾、锌含量均增加，且T2增加更明显，T4水稻籽粒中各矿质元素含量变化则无明显规律。综上，氮肥平衡分配能降低水稻籽粒中植酸含量，增加总蛋白质和矿质元素含量，有效改善蛋白质组分，从而提高稻米营养品质。
　　大量研究表明，小麦籽粒产量和氮素利用效率受到种植密度和氮肥水平的影响，适宜的氮肥水平和种植密度可以有效的提高氮肥的利用率同时获得较高的籽粒产量。徐振江等研究发现，小麦基本苗（种植密度由300×104公顷）配施氮300公斤/公顷和配施氮150公斤/公顷的出籽粒产量相同。张娟等研究发现，当小麦施氮量由240公斤/公顷降至180公斤/公顷时，种植密度由270×104公顷增至405×104公顷时，小麦产量虽然没有发现显著变化，但是氮肥吸收率和农学效率显著提高。由上述研究表明，在稻秸还田条件下，施用常规播种密度（120公斤/公顷）在配施高氮（270公斤/公顷）且氮肥基追比为6∶3∶1的条件下可获得较高的籽粒质量;高播种密度（180公斤/公顷）在配施适氮（225公斤/公顷），此条件下获得的籽粒产量最高;虽然两者的籽粒产量无显著差异，但是后者氮肥吸收效率和氮肥农学效率均高于前者。这说明在稻秸还田的条件下，提高播种密度的同时加大施氮量可以有效提高籽粒的产量。籽粒产量、氮肥吸收效率及氮肥农学效率在不同氮肥基追比处理间均表现出基肥∶拔节肥∶孕穗肥为6∶3∶1最高。不同的施氮量对小麦产量的影响不同，可以通过不同的施用方式提高小麦的产量，增加小麦质量。
　　山西省农业科学院玉米研究所温目宇等研究氮肥不同施用量和施用方式对春玉米产量的影响。试验地土壤为黏质潮土，前茬作物是玉米。土壤有机质含量9.04毫克/公斤，速效氮、磷、钾含量分别为95.9、15.8、95.2毫克/公斤。施纯氮量为150公斤/公顷、施用方式为全部作为底肥;195公斤/公顷施用方式为底肥∶追肥=1∶2;240公斤/公顷施用方式为全部作追肥。施五氧化二磷75公斤/公顷、氧化钾105公斤/公顷，全部作为基肥一次性施入，成熟期进行分区收获计产。上述实验发现，玉米高产受到多种因素影响，例如品种基因型、栽培技术措施影响等。氮作为玉米生产最主要的肥料因子，随着施氮量的增加玉米灌浆期的叶面积和花后的干物质积累都有显著提高，进而提高玉米的产量。在一定施肥范围内，随着氮肥施肥水平的增加，玉米的产量也随之增加。