1、李晓林材料,第二篇 化学肥料,第四章 植物的氮素营养与氮肥 主要内容： 第一节 植物的氮素营养 第二节 土壤中的氮素及其转化 第三节 化学氮肥的种类、性质及其施用方法 第四节 提高氮肥利用率的途径,第一节 植物的氮素营养 一、铵态氮和硝态氮的营养特点 1.NH4+为还原态，有利形成还原性有机物 如：薄荷、烟草体内芳香族挥发油含量增加 2.NO3-为氧化态，有利形成氧化性有机物 如：有机酸含量增加，特别是苹果酸、柠檬酸 3.铵态氮易引起“氨中毒”；硝态氮易产生亚硝酸积累,4.作物吸收有选择性喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯喜硝植物： 甜菜、烟草、大部分蔬菜，如黄 瓜、番茄、莴苣等 5.酸性环境有利
2、硝态氮吸收，中性以上有利铵态氮吸收 不能简单的评判哪种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。,二、植物氮素营养失调症状 1. 氮缺乏：生长缓慢，植株矮小，分蘖或分枝少，叶片为淡绿色、浅黄色、黄色乃至枯死；症状首先从下部老叶出现，逐步向上，早衰，品质差。 2. 氮过量：植株徒长，柔软多汁，叶色浓绿，贪青晚熟；易倒伏，易感病虫害。蔬菜硝酸盐含量增加。,燕 麦,小 麦,油 菜,缺 N,禾本科作物缺氮的症状,不同时期和部位的缺氮症状,马 铃 薯,油菜,烟草,黄 瓜,草 莓,芹 菜,缺氮,供氮,落 叶 松,Cucumber growth with normal N Nutritio
3、n,氮 过 量,氮素过多对苹果的影响,蔬菜硝酸盐累积,第二节 土壤中的氮素及其转化,土壤N素形态及有效性 N素在土壤中转化,一、N含量我国耕地土壤全氮含量为0.050.1之间，与土壤有机质含量呈正相关我国土壤含氮量的地域性规律：北 增加西 长江 东 增加南 增加,二、土壤中氮的形态水溶性 速效氮源 98%) 非水解性 难效态 占3050%离子态 土壤溶液中 2. 无机氮 交换态 土壤胶体吸附(12) 固定态 2：1型粘土矿物固定,有机氮 无机氮,矿化作用 生物固定作用,全氮,三、土壤中氮的转化,铵态氮 硝态氮,吸附态铵或固定态铵,水体中的硝态氮,氨化作用 硝化作用生物固定 硝酸还原作用,NH3
4、 N2、NO、N2O,挥发损失 反硝化作用,吸附固定 淋洗损失,有机氮,有机氮,生物 固定,四、土壤供氮能力评价 有效氮：能被当季作物利用的氮素，包括 无机氮(2)和易分解的有机氮，统称水解氮。北方旱地：碱解氮、南方：酸解氮。 碱解氮： 50mgKg 1为低，50100mgKg 1为中等， 100mgKg 1为高 全氮 ：土壤供氮潜力或容量 速效氮：NH4+NO3- 土壤供氮强度20mgKg 1为低，2040mgKg 1为中等， 40mgKg 1为高,第三节 氮肥的种类、性质和施用氮肥生产情况： 1. 世界氮肥生产的主要国家 2. 我国的氮肥生产 3. 我国氮肥品种的变化 4. 某些国家氮肥生
5、产品种,表,世界氮肥生产的主要国家（,（1994）,国家,产量（,10,4,t,，,N,）,位次,占世界氮肥比例(),中国,1553.3,1,19.6,美国,1447.5,2,18.1,印度,723.1,3,9.1,俄罗斯,500.0,4,6.3,全世界,7947.1,100.0,152.3,370.9,999.3,1463.7,103.7,19.6,7.8,0.6,1856.9,1900.8,1144,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,1949,1955,1960,1965,1970,1975,1980,1985,1990,199
6、5,2000,产量 ( 万吨纯氮 ),年 份,图 中国的氮肥生产情况,我国氮肥品种的变化,世界部分国家氮肥生产品种（占%）,氮肥的种类很多，根据氮肥中氮素的形态，常用的氮肥一般可分为三大类。 第一类是铵态氮肥，如氨水、硫酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等； 第二类是硝态氮肥，如硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾等； 第三类是酰胺态氮肥，如尿素、石灰氮。,一、铵态氮肥 包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵 （一）共同特性（均含有NH4 或NH3） 1. 易溶于水，易被作物吸收 2. 易被土壤胶体吸附和固定 3. 可发生硝化作用 4. 碱性环境中氨易挥发 5. 高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害 6. 对
7、钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用,（二）理化性质表 铵态氮肥的基本性质 品种 分子式 含氮量(%) 稳定性 理 化 性 质 液氨 NH3 82 差 液体,碱性,易挥发 氨水 NH3 nH2O 1518 差 液体,碱性,易挥发 碳铵 NH4HCO3 16.517.5 较差 结晶,碱性,易吸湿和分解 氯化铵 NH4Cl 2425 较好 结晶,生理酸性,有吸湿性 硫铵 (NH4) 2SO4 2021 好 结晶,生理酸性,稳定,（三）在土壤中的转化和施用 表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施用 液氨 NH3H2O NH4OH 基肥, 深施 氨水 对土壤和作物影响不大 基肥,追肥,深施 碳
8、铵 NH4HCO3 基肥,追肥,深施对土壤没有副作用 适于各种土壤和大多数作物,表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施用 氯化铵 NH4Cl 基肥 (配施石灰和使土壤酸化(生理酸,硝化酸, 有机肥),追肥;适于代换酸)、脱钙板结 稻田和一般作物,不宜忌氯作物 硫铵 NH4SO42 基肥(配施石灰和使土壤酸化(游离酸,生理酸, 有机肥),追肥,种肥硝化酸,代换酸)CaSO4板结 适于各种作物不宜稻田,李晓林材料,生理酸性肥料：施入土壤中的肥料通过作物选择吸收后，剩余较多的离子产生酸度而使土壤pH下降的肥料称。 生理碱性肥料：施入土壤中的肥料通过作物选择吸收后，剩余较多的离子产生碱
9、度而使土壤pH升高的肥料称。 生理中性肥料：肥料成分可全部被作物吸收，无任何残余影响土壤酸碱度。,二、硝态氮肥 包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾 （一）共同特性 1. 易溶于水，易被作物吸收 2. 不被土壤胶体吸附，易随水流失 3. 易发生反硝化作用 4. 促进钙镁钾等的吸收 5. 吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）,（二）理化性质与施用 表 硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用品种 分子式 含氮量 (%) 性质 施用 硝酸铵 HN4NO3 3435 (生理中性盐) 旱地追肥 硝酸钠 NaNO3 1516 生理碱性盐 少量多次 硝酸钙 Ca(NO3) 12.615 吸湿性 (水培营养液氮源) 硝酸
10、钾 KNO3 14-0-45 助燃性,三、酰胺态氮肥 尿素 （一）理化性质 分子式：CO(NH2)2 含氮量：46 基本性质：有机物纯品为白色针状结晶，吸湿肥料为颗粒状；表面有石蜡防潮 易溶于水，呈中性，热稳定性差。,李晓林材料,50以上 2Co(NH2)2 H2N-C-N-C-NH2+NH3,O ,O ,H ,135,缩二脲,合格尿素缩二脲含量不0.5%,（二）尿素在土壤中的转化1. 溶解呈游离态被植物吸收2. 以分子态被土壤胶体吸附 3. 大部分在脲酶作用下水解 CO(NH2)2 (NH4) 2CO3 NH4HCO3NH4OH影响转化的因素： 脲酶活性与pH值、水分、温度、有机质含量、质地
11、等密切相关，如温度影响：,脲酶 2H2O,H2O,NH3+ CO2+H2O,NH2 C,O-H-O,粘粒,=,N H-O=C,H,腐殖质,10oC 712天20oC 4 5 天 完全转化30oC 2 3 天 结果是：局部土壤暂时变碱（促使氨挥发） 若渍水通气不良，NH4+不能转化为NO3-,则会引起氨中毒。 例 96、98年原因：施肥量大，距根部近；土壤肥沃，温度高转化快；连续降雨，土壤渍水通气不良；局部碱性大，促使氨挥发。,尿素长期施用对土壤无副作用,（三）尿 素施用尿素适用于各种土壤和各种作物宜作基肥和追肥,但不宜作种肥。作基肥时,可结合翻耕撒施覆土作追肥时,由于尿素在土壤中要经过一段时间
12、转化,故肥效较铵态硝态氮肥迟一些,因此施用时,要提前几天在旱田穴施或沟施,并注意深施覆土,防止分解后氨的挥发损失尿素特别适宜于作根外追肥。,第四节 提高氮肥利用率的途径,一、氮肥利用率 （一）定义：指当季作物吸收肥料氮的数量占施氮量的百分数 （二）测定方法 1. 差值法 氮肥利用率= 100%() 2. 15N示踪法,施氮区作物的吸氮量无氮区作物的吸氮量 施用氮肥的总氮量,二、氮肥损失和失效的途径NH4-N,溶于水,NH4+,NH3 挥发,矿物晶格固定,土壤胶体吸附,生物吸收,NO2-,NO3-,-CONH2,水解,NO3-N,溶于水,NO2-,N2O、N2,流失,O2,嫌气反硝化脱氮,三、提
13、高氮肥利用率的途径 （一）合理选择及施用氮肥1.作物需肥特性2.土壤条件3.肥料特性4.气候条件（二）深施覆土、减少表施（三）氮肥与其他肥料配合,如：水稻宜用铵态氮肥,尤以氯化铵碳铵等效果较好硫酸盐常被还原为硫化氢,妨碍水稻根部的呼吸和养分吸收,因此不宜用硫酸铵而马铃薯不仅利用铵态氮效果较好,而且硫对其生长有良好影响,适宜于硫酸铵硝酸铵对烟草有特殊作用,能提高其芳香族挥发油的形成和燃烧性,（四）使用消化抑制剂和脲酶抑制剂2-氯-6（三氯甲基）吡啶2-氨基-4氯-6甲基嘧啶脒基硫脲 、 对苯二酚 、双氰氨 、硫代硫酸钠等（五）实现计量施肥（六）开发利用长效氮肥和缓/控释氮肥1.合成有机长效肥脲甲醛 脲乙醛 脲异丁醛 草酰乙胺 等,2.包膜包被肥料 硫衣尿素 涂层尿素 沥青、石蜡、钙镁磷肥包被碳铵 树脂包膜肥料 （醇酸树脂、聚氨酯、聚乙烯醇等 3.基块大粒肥 塑填肥料 大粒尿素、碳铵 腐殖酸、硅藻土、褐煤粉、有机肥等挤压造粒肥,
