尿素是有機態(tài)氮肥，經(jīng)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。
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℃時尿素完全轉化成銨態(tài)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(tài)氮，表施會引起氨的揮發(fā)，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。
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，適合濃度為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。
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%硫酸亞鐵時加入0.3%尿素，防治失綠效果比單噴0.3%硫酸亞鐵好。
工業(yè)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(tài)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，三氯異氰尿酸全世界總所產能力超過8萬t。
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(yōu)點是不使金屬腐蝕）、加強香煙的氣味、賦予工業(yè)生產的椒鹽卷餅棕色、某些洗發(fā)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(fā)動機、熱力發(fā)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(huán)保引擎燃料的成分、美白牙齒產品的成分、化學肥料、染色和印刷時的重要輔助劑。
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