土壤酸化：過量施用氮肥后，剩余的氮肥會轉變成硝酸鹽，后續流失的同時會帶走土壤中的鈣鎂離子，導致土壤酸化。
無機氮存量損失：過量施用氮肥在引起酸化的同時會和無機碳發生中和反應，生成二氧化碳釋放至大氣中，最終導致無機碳大量損失。
一、土壤酸化
1、過量施用氮肥后，一般植物對于氮肥的利用率僅為30-50%，剩余的氮肥會在土壤中因硝化作用而轉化成硝酸鹽，后續當硝酸鹽流失的同時會把土壤中大量的鈣、鎂等堿性鹽基離子帶走，進而導致土壤酸化。
2、據了解，在華北冬小麥-夏玉米輪作、華南水稻-小麥輪作等“一年兩熟”種植體系中，大量施用氮肥每年所產生的酸量（20-30千摩爾/公頃）約占總產酸量的60%；而在蔬菜大棚等設施農業中，過量施用氮肥的年產酸量（約200千摩爾/公頃）占總產酸量的90%。
二、無機氮存量損失
1、過量施用氮肥，在引起土壤酸化的同時，還會與土壤中的無機碳（碳酸鹽）發生中和反應，從而生成二氧化碳釋放至大氣中，最終造成無機碳損失。
2、據了解，1980年農田40cm土層內土壤無機氮存量為2.16Pg C（16.3 Mg C·ha-1），到2020年時損失了7％，農田40cm土層內土壤無機氮存量為0.15Pg C（16.3 Mg C·ha-1）。在這40年中，有700萬公頃農田的碳酸鹽消失。若繼續按照常規模式進行施肥，預計至2100年左右，我國還會再損失37％的土壤無機氮存量，從而使3000萬公頃耕地的碳酸鹽消失。而與常規模式相比，若2020年后施氮量減少15-30％，將使碳酸鹽溶解量減少18-41％。
