尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，也可用于生產多種復合肥料。在土壤中不殘留任何有害物質，長期施用沒有不良影響。畜牧業可用作反芻動物的飼料。但在造粒中溫度過高會產生少量縮二脲，又稱雙縮脲，對作物有抑制作用。我國規定肥料用尿素縮二脲含量應小于0.5%。縮二脲含量超過1%時，不能做種肥，苗肥和葉面肥，其他施用期的尿素含量也不宜過多或過于集中。
植物體內尿素的生成途徑
尿素是有機態氮肥，經過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。
尿素適用于作基肥和追肥，有時也用作種肥。尿素在轉化前是分子態的，不能被土壤吸附，應防止隨水流失；轉化后形成的氨也易揮發，所以尿素也要深施覆土。（土壤轉化施入土壤中一小部分以分子態溶于土壤溶液中，通過氫鍵作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸銨，進而生成碳酸和氫氧化銨。然后銨根離子能被植物吸收和土壤膠體吸附，碳酸氫根離子也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不殘留任何有害成分。另外尿素中含有的縮二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸，尿素在土壤中轉化受土壤PH值、溫度和水分的影響，在土壤呈中性反應，水分適當時土壤溫度越高，轉化越快；當土壤溫度10℃時尿素轉化成銨態氮需7-10天，當20℃需4-5天，當30℃需2-3天即可。尿素水解后生成銨態氮，表施會引起氨的揮發，尤其是堿性或堿性土壤上更為嚴重，因此在施用尿素時應深施覆土，水田要深施到還原層。）
尿素適用于一切作物和所有土壤，可用作基肥和追肥，旱水田均能施用。由于尿素在土壤中轉化可積累大量的銨離子，會導致PH升高2-3個單位，再加上尿素本身含有一定數量的縮二脲，其濃度在500ppm時，便會對作物幼根和幼芽起抑制作用，因此尿素不宜用作種肥。
尿素（氮肥）能促進細胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂。
它可以大量作為三聚氰胺、脲醛樹酯、水合肼、四環素、妥、、還原棕BR、酞青藍B、酞青藍Bx、味精等多種產品的生產原料。
調節花量
為了克服蘋果地大小年，遇小年時，于花后5-6周(蘋果花芽分化的臨界期，新梢生長緩慢或停止，葉片含氮量呈下降趨勢)葉面噴施0.5%尿素水溶液，連噴2次，可以提高葉片含氮量，加快新梢生長抑制花芽分化，使大年的花量適宜。
疏花疏果
桃樹的花器對尿素較為敏感但嘎面反應較遲鈍，因此，國外用尿素對桃和油桃進行了疏花疏果試驗，結果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要較大濃度(7.4%)才能顯示出良好效果，濃度為8%-12%，噴后1—2周內，即能達到疏花疏果的目的。但是，在不同的土地條件下，不同時期及不同品種的反應尚需進一步試驗。
水稻制種
在雜交稻制種技術中，為了提高父母本的異交率，以增加雜交稻制種量或不育系繁種量，一般都采用赤毒素噴施母本以減輕母本包頸程度或使之抽出；或噴施父母本，調節二者的生長，使其花期同步。由于赤霉素價格較貴，用其制種成本高。人們用尿素代替赤霉素進行實驗，在孕穗盛期、始穗期(20%抽穗)使用1.5%-2%尿素，其繁種效果與赤霉素類似，且不會增加株高。
防治蟲害
用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份，攪拌混勻后，可防止果樹、蔬菜、棉花上的蚜蟲、紅蜘蛛、菜青蟲等害蟲，殺蟲效果達90%以上。
尿素鐵肥
尿素以絡合物的形式，與Fe2+形成螯合鐵。這種有機鐵肥造價低，防治缺鐵失綠效果很好。此外葉面噴0.3%時加入0.3%尿素，防治失綠效果比單噴0.3%好。
因為尿素具有優異的溶解染料性能，又有溫和的還原性/抗氧化性及極為優異的吸濕性（見附表），所以在紡織工業上是優良的染料溶劑/吸濕劑/粘膠纖維膨化劑，樹脂整理劑，有廣泛的用途。
尿素在紡織工業上與其它吸濕劑的吸濕性比較：與自身的重量比。
工業應用
對于鋼鐵、不銹鋼化學拋光有增光作用，在金屬酸洗中用作緩蝕劑
工業上還用作制造脲醛樹酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛樹脂的原料,尿素加熱至200℃時生成固態的三聚氯酸(即氰尿酸)。三聚氰酸的衍生物三氯異氰尿酸、二氯異氰酸鈉、異氰尿酸三(2-羥乙酯)、異氰尿酸三(烯丙基)酯、三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰酸酯、異三聚氰酸三縮水甘油醚、氰尿酸三聚氰胺絡合物等有許多重要應用。前兩者是新型消毒、漂白劑,三氯異氰尿酸總所產能力超過8萬t。
用于燃燒廢氣脫硝的選擇性還原劑，以及車用尿素，其組成成分為32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水。
選擇性催化還原(SCR)排氣后處理是通過尿素在燃燒排氣中熱解反應產生的氨，來與汽車尾氣中的氮氧化物（NOx）進行選擇性催化還原反應的一種技術，是降低燃燒鍋爐和柴油發動機等燃燒廢氣中的有害物質NOx的關鍵而主流的技術。SCR系統是滿足現代汽車嚴格排放法規例如歐Ⅳ/歐V/歐VI（國IV/國V/國VI）法規的系統。車用尿素在歐洲叫AdBlue（添藍液），在美國叫DEF（柴油機排氣處理液）。
商業領域
特殊塑料的原料，尤其尿素甲醛樹脂；
某些膠類的原料；
肥料和飼料的成分；
取代防凍的鹽撒在街道，優點是不使金屬腐蝕；
加強香煙的氣味；
賦予工業生產的椒鹽卷餅棕色；
某些洗發劑、清潔劑的成分；
急救用制冷包的成分，因為尿素與水的反應會吸熱；
車用尿素處理柴油機、發動機、熱力發電廠的廢氣，尤其可降低其氧化氮；
催雨劑的成分<配合鹽>；
過去用來分離石蠟，因為尿素能形成包合物；
耐火材料；
環保引擎燃料的成分；
美白牙齒產品的成分；
為化學肥料；
染色和印刷時的重要輔助劑。
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