第七章 土壤与植物氮素养分及化学氮肥 2

第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥

第一节土壤氮素营养

一、土壤中氮素的来源及其含量

（一）来源

1. 施入土壤中的化学氮肥和有机肥料

2. 动植物残体的归还

3. 生物固氮

4. 雷电降雨带来的NH4＋－N和NO3－－N

(二)、土壤氮素的含量

1 土壤氮素的含量

1：不同作物种类含量不同：豆科》禾本科

2：同一作物不同器官含量不同：叶》籽粒》茎

3：同一作物不同发育时期含量不同

4：土壤供氮水平

北增加

西增加

增加

(三)、土壤中氮的形态

（1）土壤无机态氮

交换性NH4+、溶液中NH4+和NO3-最易被植物吸收，土壤无机氮还包括NO2-,

（2）土壤有机态氮

已分离鉴定出的含氮化合物单体有氨基酸、嘌呤、嘧啶以及微量存在的叶绿素及维生素等。

(四)、土壤中氮的转化

2、NO、N2O

生物固定

生物固定硝酸还原作用

或固定态铵

（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）与生物固持作用

1：矿化作用：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解生成氨的过程。过程：

异养微生物

氨化作用

氨化微生物

－N＋有机酸

2：无机态氮的生物固定

（1）：定义：土壤中铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体组成成分而被暂时固定的现象（2）：结果：减缓氮的供应

（3）土壤铵粘土矿物对NH4＋的固定

1;定义

2：晶格固定

（四）硝化作用

1：定义：通气良好条件下，土壤中的NH4＋或NH3在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象

2：影响硝化作用的因素:

土壤通气:，土壤反应，温度，

（五）反硝化作用

1. 生物反硝化作用

(1)定义：嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象

2. 化学反硝化作用

（六）氨的挥发损失

1. 定义：在中性或碱性条件下，发生在土壤液相中的一种化学平衡，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程

(七)硝酸盐的淋洗损失

第二节作物的氮素营养

一、作物体内氮的含量和分布

影响因素：

植物种类：豆科植物>非豆科植物

品种：高产品种>低产品种

器官：种子>叶>根>

组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，生长点>非生长点

生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期，营养生长期>生殖生长期

2. 分布：

幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，

生长点>非生长点

二、植物体内含氮化合物的种类（氮的生理功能）

1. 氮是蛋白质的重要成分（蛋白质含氮16～18％）－－生命物质

2. 氮是核酸的成分（核酸中的氮约占植株全氮的10％）－－合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础

3. 氮是酶的成分－－生物催化剂

4.氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质45～60％）－－光合作用的场所

5. 氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2、B6等）－－辅酶的成分

6. 氮是一些植物激素的成分（如IAA、CK）－－生理活性物质

7. 氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）

氮素通常被称为生命元素

第三节氮肥的种类、性质和施用

一、铵（氨）态氮肥

养分标明量为铵盐（氨）形态氮的单质氮肥称为铵（氨）态氮肥。

常见的如碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨等。

一、铵态氮肥

（一）共同特性（均含有NH4＋）

1. 易溶于水，易被作物吸收，肥效快速

2. 易被土壤胶体吸附和固定，移动性不大，不易损失

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. 对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用

1 碳酸氢铵

碳酸氢铵简称碳铵。

主要成分的分子式为NH4HCO3，含氮17%左右。

碳铵是一种无色或白色化合物，呈粒状、板状、粉状或柱状细结晶，比重1.57，容重

0.75，易溶于水，0℃时的溶解度为11%，20℃时为21%，40℃时为35%。

NH4HCO3NH3+H2O+CO2

影响碳铵分解的因素

温度:温度越高，分解越快。

肥料含水量：水分越高，分解越快。

2 硫酸铵

分子式为（NH4）2SO4，简称硫铵，俗称肥田粉。

硫铵是我国使用和生产最早的氮肥品种。

白色结晶，工业副产品中混有杂质时常呈微黄、青绿、棕红、灰色等杂色。

含氮率为20%-21%。

硫酸铵肥料较为稳定，不易吸湿，易溶于水，肥效较快，且稳定。

易溶于水，0℃溶解度为70克

肥效较快，且稳定。

3 氯化铵

主要成分的分子式为NH4Cl，简称氯铵。

白色结晶，含杂质时常呈黄色。

含氮量为24%-25%。不易吸湿，但常因含有食盐和碳酸氢铵等，易结块，甚至潮解。易溶于水。

氯铵肥效迅速，也属于生理酸性肥料。

4 氨水

主要成分的分子式为NH4OH或NH3·H2O，含氮12%-16%，

二、硝态氮肥与硝铵态氮肥

硝态氮:硝酸钠、硝酸钙等。

硝铵态氮:硝酸铵。

其共同点：

（1）易溶于水，速效，吸湿性强，易结块；

（2）硝酸根离子不能被土壤胶体吸附，在土壤溶液中易随水移动；

（3）在土壤中，硝酸根可经反硝化作用转化为游离的分子态氮（氮气）和多种氧化氮气体（NO、N2O等）而丧失肥效；

（4）多数硝态氮肥能助燃或本身就易燃易爆，在贮运过程中应注意安全。

1 硝酸铵