反硝化作用，也称脱氮作用，是指在 缺氧条件下，微生物将硝酸盐（NO3−）中的氮（N）通过一系列中间产物（NO2−、NO、N2O）还原为氮气（N2）或一氧化二氮（N2O）的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。
反硝化作用的主要特点包括：
缺氧条件：
反硝化作用必须在没有氧气的环境中进行，因为反硝化细菌是厌氧生物。
硝酸盐还原：
反硝化细菌将硝酸盐作为电子受体，通过一系列步骤将其还原为氮气或一氧化二氮。
能量获取：
在反硝化过程中，反硝化细菌利用硝酸盐中的氮作为呼吸作用的最终电子受体，从而获得能量。
产物：
反硝化作用的主要产物是氮气（N2）和一氧化二氮（N2O），其中氮气是主要的大气成分，而一氧化二氮则是一种温室气体。
环境意义：
反硝化作用在氮循环中起着关键作用，它可以将土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少，从而消除因硝酸积累对生物的毒害作用。
农业影响：
在农业生产中，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。因此，农业上常进行中耕松土，以防止反硝化作用。
总的来说，反硝化作用是一种重要的生物化学过程，它在自然环境和农业生产中发挥着关键作用，同时也对全球氮循环和气候变化产生影响。