نیتروژن یک عنصر بسیار مهم برای رشد گیاه است و در بسیاری از ترکیبات گیاه یافت می‌شود. این ترکیبات شامل کلروفیل (رنگ سبز در گیاهان)، آمینواسیدها، پروتئین‌ها، اسید نوکلئیک‌ها و اسیدهای آلی است. نیتروژن در گیاه به دو صورت نیترات یا آمونیوم جذب می‌شود.
استفاده از نیترات بیشتر ترجیح داده می‌شود زیرا میزان نیتروژن بیشتری را برای محصولات گلخانه‌ای فراهم می‌کند. به نظر می‌رسد در محیط‌های سرد (کمتر از 12 درجه سانتی‌گراد) آمونیوم راحت‌تر از نیترات جذب می‌شود. میزان جذب آمونیوم در محیط‌هایی با pH نزدیک به خنثی بیشتر است و این میزان با کاهش pH کمتر می‌شود. مقدار جذب نیترات در محیط‌های اسیدی بیشتر است.
بیشترین میزان جذب نیتروژن زمانی است که هر دو فرم نیتروژن آمونیومی و نیتراتی، در محیط فراهم باشد. وجود آمونیوم به همراه نیترات در محیط باعث بیشترین مقدار رشد در برخی آزمایشات گردیده است.
جذب نیتروژن در حالت‌های گوناگون بر روی pH محیط اثر می‌گذارد. اگر نیتروژن به صورت آمونیوم جذب شود، گیاه برای حفظ تعادل، بار الکتریکی یون‌های +H را آزاد می‌کند و در نتیجه میزان pH کاهش می‌یابد. اگر این جذب به صورت نیترات انجام شود، به دلیل افزایش میزان یون‌های -OH، مقدار pH افزایش می‌یابد. بنابراین تغییراتی که در pH محیط رشد مشاهده می‌شود، به دلیل جذب نیتروژن است.
از آن جایی که این عنصر در گیاه متحرک است، نشانه‌های کمبود آن نخست در برگ‌های پایینی گیاه دیده می‌شود. این نشانه‌ها به صورت زرد شدن سراسری برگ‌ها می‌باشد. در مورد گیاه گوجه‌فرنگی، وجود رنگ قرمز بر روی دمبرگ‌ها و رگبرگ‌ها، نشانه این کمبود است. اگر این مشکل ادامه یابد، برگ‌های این گیاه می‌ریزد.
برگ‌های گیاه سالم دارای حدود 2 تا 5 درصد از این ماده بر اساس وزن خشک می‌باشند. کمبود نیتروژن بیشتر در صورت کوددهی ناصحیح ایجاد می‌شود که در نتیجه، عنصر مزبور به مقدار کافی به گیاه نمی‌رسد. غالباً در اثر مصرف بی‌رویه نیتروژن نیز مشکلاتی به وجود می‌آید. گیاهانی که دارای مقدار نیتروژن اضافی هستند، بیشتر پرپشت و شکننده بوده و برگ‌های آن‌ها بزرگتر از حد معمول و به رنگ سبز تیره است.
وجود نیتروژن بیش از حد در گوجه‌فرنگی، باعث می‌شود برگ‌ها کلفت و چرم مانند شوند و به طرز واضحی به طرف داخل، پیچ خورده و باعث رشدی متراکم شوند. افزایش نیتروژن باعث تولید گیاه پر آب و ضخیم و در نتیجه تغییر رنگ شاخ و برگ به رنگ سبز تیره می‌شود. همچنین گیاه نسبت به بیماری‌ها و آفات حساسیت زیادی پیدا می‌کند. افزایش نیتروژن در محصولات میوه‌ای باعث آسیب شکوفه و گل می‌شود و کیفیت محصول را کاهش می‌دهد.
مناسب‌ترین نسبت یون‌های نیترات و آمونیوم، برای اکثر گیاهان، نسبت 75 به 25 می‌باشد. در سیستم‌های چرخه‌ای، رعایت سهم 25 درصدی آمونیوم از کل نیتروژن مناسب است، ولی در سیستم‌های غیرچرخه‌ای، درصد بیشتری از نیتروژن آمونیومی نیاز است. افزایش غلظت نیترات در محیط کشت، باعث کاهش تعداد تارهای کشنده ریشه نیز می‌شود.
اگر منبع اصلی تأمین نیتروژن، آمونیوم باشد می‌تواند باعث مسمومیت گیاه شود. آثار این مسمومیت در ساقه و برگ‌ها توسعه پیدا می‌کند و برگ‌ها به صورت پیاله ظاهر می‌شوند و همچنین بافت‌های آوندی خراب می‌شوند. آمونیوم مانع از عملکرد کلسیم که برای نگهداری دیواره سلولی لازم است، می‌شود. در نتیجه گیاه پژمرده می‌شود.
اگر ساقه‌های مبتلا شده را از محور طولی به دو نیم کنیم، یک محیط سیاه و فاسد از بافت پیوندی را مشاهده می‌کنیم. غلظت نیتروژن در اکثر فرمول‌های محلول غذایی بین 100 تا 200 میلی‌گرم در لیتر محلول است و نسبت نیترات به آمونیوم در حدود 3 یا 4 به 1 است. منابع نیتروژن آمونیومی مونو یا دی‌هیدروژن فسفات آمونیوم می‌باشد. از نیترات کلسیم، نیترات پتاسیم و اسید نیتریک برای تأمین نیترات و از نیترات آمونیوم برای تأمین آمونیوم استفاده می‌شود.
منبع: راهنمای تهيه و استفاده از محلول‌های غذايی برای کشت سبزیجات گلخانه‌ای در سیستم کشت هیدروپونیک ، محسن سیلسپور، نشریه فنی 580، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، 1398.