Urea (¹⁵N₂, 98%) 是一种高丰度双氮标记的尿素，它是氮循环研究中最核心、最常用的稳定同位素示踪剂之一，专门用于精准追踪氮素在环境、植物和微生物系统中的转化与去向。

核心特性与用途
 

主要科研与应用领域

 

1.土壤氮循环过程解析（核心应用）：

·氮转化速率：定量研究尿素在土壤中的水解（生成铵态氮）、硝化（生成硝态氮）、反硝化（生成氮气）​ 等过程的速率。

·氮素去向与利用率：精确计算尿素氮的植物吸收利用率、土壤微生物固持量、以及残留在土壤无机氮库或形成有机氮的量。

·气态损失：直接追踪尿素氮通过氨挥发或反硝化作用以气体形式（NH₃、N₂O、N₂）损失的路径和比例。

2.植物生理与营养研究：

·氮吸收与分配：研究植物不同器官（根、茎、叶、籽粒）对尿素氮的吸收动态和分配规律。

·氮利用效率：评估不同基因型作物或施肥管理下，作物对尿素氮的利用效率。

3.微生物生态学：

·结合稳定同位素探针技术，可以鉴定和追踪那些活跃参与尿素水解、硝化或同化作用的特定微生物种群。

4.医学与生物化学（扩展应用）：

·人体蛋白质代谢研究：口服¹⁵N₂-尿素后，通过检测呼气或排泄物中的¹⁵N，可用于评估胃幽门螺杆菌感染（幽门螺杆菌含有尿素酶）或整体蛋白质代谢速率。