第七章 土壤与植物氮素养分及化学氮肥 2
土壤与植物氮素营养及氮肥资料
•
NH4+
O2
NO3 ，易随水流失
—
• NH3挥发
NH4HCO3 ( 17%N )
• 农化性质
• 在土壤中转化
• 合理施用
化学碱性肥料 pH 8.3
吸湿性强
化学性质不稳定 NH4HCO3 NH3↑+CO2↑
NH4HCO3+H2O
氮肥合理施用
•氮肥缓效化 •氮肥增效剂
N过多，营养体徒长，影响通 风透光，茎杆柔弱，易倒伏， 易遭病虫害。
作物可吸收的氮
有机氮
无机氮 NH4+
NO3-
NH4+吸收
每吸收1mol
NH4+
NH3 + H+（根外）
谷氨酰胺 合成酶
谷 氨 酰 胺
COOH │ CHNH2 │ CH2 │ CH2 │ CONH2
2H+，2e—
COOH │ C=O │ CH2 │ CH2 │ COOH
O
O
•存在缩二脲 H2N—C—NH—C—NH2
=
=Leabharlann •以分子态溶于水，以分子态被土壤吸附
•水解
O H2N—C—NH2+2H2O =
脲酶
(NH4)2CO3
NH3↑
脲酶活性受温度影响 30℃ 10℃ 2-3天 7-10天
1.作基肥，追肥（早施），不能作种肥 2.深施 3.适合作根外追肥（缩二脲<0.5%）
核酸
叶绿素 维生素类
10%N
5%N
左为正常的油菜植株；右为缺氮的油菜，植株矮小，叶色呈黄红色， 根长而纤细，根的分枝少，且色白。
土壤肥料课件第七章土壤养分状况与化学肥料
部叶片发展。
2. 氮过量： 植株徒长， 叶色浓绿，叶片肥厚， 群体密度大， 贪青迟熟， 通风透光
性能差，下部叶片早衰光合产物转化受阻， 籽粒充实度底，千粒重降低，组织过分柔
嫩，抗性差，易感染病虫害， 易造成 N 肥 施用后的环境污染及 蔬菜硝酸盐含量增加，
第七章 土壤养分状况与化学肥料
第一节 土壤氮素与氮肥 一、植物氮素 （一）作物体内氮的含量与分布 采用表及多媒体教学手段使学生了解 植物体 内氮的分布随着植物生长中心的变化而变化。 一般作物体内含 N 量占干物重的 0.3—5% ， 不同作物、不同器官、不同生育阶段含 N 量 不同。
西红柿缺氮，生长矮小， 茎和叶柄变硬变脆，叶 片为淡绿色，偶尔为淡 紫色，下部黄化。
1.1% ， 水稻 0.6%
（2） 生育期一般生育前期高于生育期 （3）组织器官繁殖器官、幼嫩器官高于衰老器官 （4）环境条件与供磷水平高磷土壤 > 低磷土壤
（二） 磷的生理作用 1.磷是植物体内重要化合物的组分，核酸和核蛋
（二）硝－铵态和硝态氮肥
包括 ： 硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾 1 ．共同特性 （均含有 NO3 -） （1） 易溶于水，易被作物吸收（主动吸收） （2）不被土壤胶体吸附，易随水流失③易发
生反硝化作用 （3）促进钙镁钾等的吸收⑤吸湿性大，具助
燃性（易燃易爆） （4）硝态氮含氮量均较低
第二节 土壤磷素与磷肥
三、 化学 氮肥的种类、氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵。 1 ．共同特性 （均含有NH 4 ＋ ） （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）对钙、镁、钾等的吸收有一定抑制作用
土壤与植物氮素营养及化学氮肥--土壤肥料学通论
土壤与植物氮素营养及化学氮肥--土壤肥料学通论7土壤与植物氮素营养及化学氮肥本章提要：氮是植物生长的必需营养元素，它与植物产量和品质的关系很大。
本章首先介绍了土壤中氮的形态与含量，继而介绍了土壤氮素的转化过程及其有效性，在此基础上阐述了植物的氮素营养，最后以较大的篇幅介绍了化学氮肥的种类、性质、施用方法与技术。
土壤氮素7.1.1 土壤氮素的含量与形态7.1.1.1 土壤氮素的含量土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、温度和降水量等影响，同时也受人为因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影响。
我国自然植被下土壤表土中氮素的含量与有机质含量密切相关。
在温带，由东向西，随着降水量的逐渐降低和蒸发量的逐渐增大，植物生物量逐渐减少，分解速率逐渐增大。
因此氮素含量依黑土—黑钙土—漠钙土的序列逐渐减少；由北向南，随着温度的增高，分解速率增大，但同时植物生物量也明显增多，因而土壤氮素含量的变化稍显复杂。
耕地土壤氮素含量除受到自然因素的影响外，更强烈地受到人为耕作施肥等因素的影响。
自然因素的影响表现在：各地区耕地土壤耕层中氮素含量的变化趋势，大体上与自然植被下的土壤相似。
以东北黑土地区为最高，旱地2.63±1.04g/kg，水田2.58±0.77g/kg。
以黄土高原0.70±0.28g/kg和黄淮海平原旱地0.63±0.29g/kg及水田0.93±0.29g/kg为最低。
一般农业土壤耕层氮素含量在0.5~3.0g/kg之间。
当然，极少数肥沃的耕地、草地、林地及一些未扰动的表层土壤氮素含量可达到5.0~6.0g/kg以上，而冲刷严重、贫瘠地的表层土壤氮素含量可低到0.5g/kg以下。
较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。
一般认为，肥沃水稻土的养分指标为：有机质含量20~40g/kg，全氮1.3~2.3 g/kg。
土壤氮素含量的剖面分布也因各种土壤的内部及环境因素有较大的差异。
土壤养分分级标准
土壤养分分级标准土壤养分是指土壤中的养分元素，包括氮、磷、钾等，对于作物的生长发育和产量质量起着至关重要的作用。
为了科学合理地评价土壤养分状况，制定了土壤养分分级标准，以便于农业生产和土壤管理的需要。
一、氮素。
氮素是作物生长发育不可或缺的元素，土壤中氮素的含量直接影响着作物的生长和产量。
根据土壤中全氮含量，可以将土壤氮素分为充足、适中、不足三个级别。
充足级别的土壤氮素含量在2%以上，适中级别为1%~2%，不足级别则低于1%。
二、磷素。
磷素是作物生长发育的关键元素之一，对于促进作物的生长和发育具有重要作用。
根据土壤中全磷含量，可以将土壤磷素分为充足、适中、不足三个级别。
充足级别的土壤磷素含量在0.3%以上，适中级别为0.1%~0.3%，不足级别则低于0.1%。
三、钾素。
钾素是作物生长发育的重要元素，对于提高作物的抗逆性和产量具有重要作用。
根据土壤中全钾含量，可以将土壤钾素分为充足、适中、不足三个级别。
充足级别的土壤钾素含量在2%以上，适中级别为1%~2%，不足级别则低于1%。
四、有机质。
有机质是土壤中的重要组成部分，对于改良土壤结构、提高土壤肥力和保持土壤湿度具有重要作用。
根据土壤中有机质含量，可以将土壤有机质分为高、中、低三个级别。
高级别的土壤有机质含量在3%以上，中级别为2%~3%，低级别则低于2%。
五、微量元素。
微量元素是土壤中的微量元素，虽然含量较少，但对于作物的生长发育至关重要。
根据土壤中微量元素含量，可以将土壤微量元素分为充足、适中、不足三个级别。
充足级别的土壤微量元素含量在标准范围内，适中级别为接近标准范围，不足级别则低于标准范围。
综上所述，土壤养分分级标准对于科学合理评价土壤养分状况，指导农业生产和土壤管理具有重要意义。
通过对土壤养分状况的分级，可以有针对性地进行土壤改良和肥料施用，提高土壤肥力，促进作物生长，实现农业可持续发展。
因此，我们应该加强对土壤养分分级标准的学习和应用，为农业生产和土壤管理提供科学依据。
《土壤氮素与氮肥》课件
本课件将重点介绍土壤氮素的来源和循环过程，不同种类的氮肥及其使用方 法，土壤氮素与氮肥的关系，氮素缺乏对作物的影响，氮肥过度使用的危害 以及合理使用氮肥的方法。
土壤氮素的来源及循环过程
土壤氮素主要来源于有机物分解和氮肥的施用，其循环过程包括氮固定、氮矿化、氮硝化和氮反硝化等。 了解土壤氮素的来源和循环过程能够帮助我们更好地管理土壤肥力。
氮肥的种类和使用方法
氮肥主要包括有机氮肥和无机氮肥。有机氮肥包括农家肥、畜禽粪便等，而 无机氮肥则包括铵态氮肥、硝态氮肥等。选择适当的氮肥种类和使用方法能 够提高作物产量和质量。
土壤氮素与氮肥的关系
土壤氮素和氮肥之间存在着密切的关系。土壤氮素的含量和形态影响着氮肥 的利用率和作物对氮肥的吸收能力。合理施用氮肥可以提高土壤氮素的利用 效率。
合理使用氮肥的方法包括选择适当的氮肥种类和使用时间，控制施肥量，结合有机肥使用，加强土壤管 理等。正确使用氮肥可以提高肥料利用率，减少对环境的影响。
结论和建议
通过学习土壤氮素与氮肥的相关知识，我们可以更好地掌握土壤肥力管理的 方法和技巧，提高农作物的产量和质量，促进可持续农业发展。
氮素缺乏对作物的影响
氮素缺乏会导致作物生长迟缓、叶片发黄、产量下降等问题。及时识别氮素缺乏的症状，并采取补充氮 肥的措施，可以有效改善作物的生长状况。
氮肥过度使用的危害
氮肥过度使用会导致土壤酸化、水体富营养化、生态环境破影响。
合理使用氮肥的方法
植物氮素营养及化学氮肥共54页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
植物氮素营养及化学氮肥
51、没有哪个社会可以制——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
土壤养分分级标准
土壤养分分级标准土壤养分是土壤中供植物生长的养料，对于农业生产和土壤管理起着至关重要的作用。
土壤养分的含量和分布对植物的生长发育、产量和品质都有着直接影响。
因此，对土壤养分进行科学的分级标准是十分必要的。
一、氮素。
氮素是植物生长的必需元素，它对植物的生长发育、产量和品质都有着极大的影响。
根据土壤氮素含量的不同，可将土壤氮素分为充足、适中和缺乏三个级别。
充足级别的土壤氮素含量高，能够满足植物的生长需求，适中级别的土壤氮素含量适中，能够满足大部分植物的生长需求，缺乏级别的土壤氮素含量低，不能够满足植物的正常生长需求。
二、磷素。
磷素是植物生长的必需元素，它对植物的生长发育、根系生长和开花结果都有着重要的作用。
根据土壤磷素含量的不同，可将土壤磷素分为充足、适中和缺乏三个级别。
充足级别的土壤磷素含量高，能够满足植物的生长需求，适中级别的土壤磷素含量适中，能够满足大部分植物的生长需求，缺乏级别的土壤磷素含量低，不能够满足植物的正常生长需求。
三、钾素。
钾素是植物生长的必需元素，它对植物的抗病性、抗逆性和品质提高都有着重要的作用。
根据土壤钾素含量的不同，可将土壤钾素分为充足、适中和缺乏三个级别。
充足级别的土壤钾素含量高，能够满足植物的生长需求，适中级别的土壤钾素含量适中，能够满足大部分植物的生长需求，缺乏级别的土壤钾素含量低，不能够满足植物的正常生长需求。
四、微量元素。
土壤中的微量元素对植物的生长发育也有着重要的影响，如铁、锰、锌、铜等。
根据土壤微量元素含量的不同，可将土壤微量元素分为充足、适中和缺乏三个级别。
充足级别的土壤微量元素含量高，能够满足植物的生长需求，适中级别的土壤微量元素含量适中，能够满足大部分植物的生长需求，缺乏级别的土壤微量元素含量低，不能够满足植物的正常生长需求。
总结，土壤养分分级标准是对土壤中养分含量进行科学评价和划分的依据，它能够为土壤管理和农业生产提供重要的参考依据。
因此，对土壤养分进行合理的评价和分级，对于提高土壤肥力、改善土壤质量、增加农作物产量和改善农产品品质都具有着重要的意义。
最新植物氮素营养及化学氮肥
二）、氮素的生理功能
▪ 1.氮是组成蛋白质和核酸的重要成分。 ▪ 2.氮是组成叶绿素的成分。 ▪ 3.氮是酶和多种维生素等的成分。
三）、植物对氮的吸收和同化。
▪ 植物从土壤吸收的氮主要是铵离子 （NH4+）和硝酸根离子（NO3-）。低浓 度的亚硝酸根离子（NO3-）也可被植物 吸收，但浓度较高，则对植物有害。
• 有效性氮－在作物生长期间能被作物吸收的氮 素称为有效性氮。它的含量较少，其中包括铵 态氮、硝态氮，及少量的氨基酸。
• 速效性氮－在有效性氮中，铵态氮和硝态氮更 易为植物吸收，称为速效性氮。
三）、土壤中氮素的转化
土壤有机氮的矿化与释放
土壤无机态氮的损失和固定
1.土壤有机氮的矿化与释放
1）、氮的矿化作用(氨化作用)。 土壤有机态氮在酶的催化作用下释放出铵或氨的过
▪ 定义： ▪ 肥料中的离子态养分经植物吸收
利用后，其残余部分导致介质酸度 降低的过程
四）、植物氮素不足或过多的症状
▪ 1.植物缺氮的症状
植株矮小。缺氮时，由于蛋白质和细胞分裂素的 合成受阻，影响细胞的分裂和伸长，细胞小而壁 厚。所以，植物生长缓慢，植株矮小。 叶子发黄。缺氮会降低叶绿素的含量，叶黄素含 量相对增加，使叶片失去绿色，变淡发黄。
+N
Celery leaves with N deficiency
缺氮
供氮
2.植物氮素过多的症状
▪ 氮肥施用过多，由于氨基酸增多，促进细胞
－N
＋N
大麦 燕麦
－N ＋N
小麦
玉米
禾本科作物 缺氮的症状
苗期缺氮
绿色V字症
老叶缺氮
不同时期和部位的缺氮症状
Potato Plants马铃薯
03-氮素营养和氮肥
稻田：全氮、碱解氮、铵态氮
全氮
土壤供氮潜力
无机氮 土壤供氮强度
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. 某些国家氮肥生产品种
表 世界氮肥生产的主要国家（1994）
国家 中国 美国 印度 俄罗斯
产量（×104t，N） 位次 占世界氮肥比例(％)
一、土壤中氮素的来源及其质量分数 （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）含量
我国耕地土壤全氮含量为0.5-1.0g/kg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
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
二、氮的营养功能
1. 氮是蛋白质的重要成分 （含氮16～18％） 2. 氮是核酸的成分（含氮约7％） 3. 氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质45～60％） 4. 氮是酶的成分（酶本身是蛋白质）
5. 氮是多种维生素、植物激素、
生物碱的等的成分
1. 吸收 机理：
①被动渗透
(Epstein,1972)
膜外 NH4+
H+
膜 膜内 ATPase
②接触脱质子 NH4+
NH3
(Mengel,1982)
H+
外界溶液
NH4+
H+
细胞质
NH3
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
南京农业大学精品课程--土壤肥料学 7 土壤与植物氮素营养及化学氮肥
7土壤与植物氮素营养及化学氮肥本章提要：氮是植物生长的必需营养元素，它与植物产量和品质的关系很大。
本章首先介绍了土壤中氮的形态与含量，继而介绍了土壤氮素的转化过程及其有效性，在此基础上阐述了植物的氮素营养，最后以较大的篇幅介绍了化学氮肥的种类、性质、施用方法与技术。
土壤氮素7.1.1 土壤氮素的含量与形态7.1.1.1 土壤氮素的含量土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、温度和降水量等影响，同时也受人为因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影响。
我国自然植被下土壤表土中氮素的含量与有机质含量密切相关。
在温带，由东向西，随着降水量的逐渐降低和蒸发量的逐渐增大，植物生物量逐渐减少，分解速率逐渐增大。
因此氮素含量依黑土—黑钙土—漠钙土的序列逐渐减少；由北向南，随着温度的增高，分解速率增大，但同时植物生物量也明显增多，因而土壤氮素含量的变化稍显复杂。
耕地土壤氮素含量除受到自然因素的影响外，更强烈地受到人为耕作施肥等因素的影响。
自然因素的影响表现在：各地区耕地土壤耕层中氮素含量的变化趋势，大体上与自然植被下的土壤相似。
以东北黑土地区为最高，旱地2.63±1.04g/kg，水田2.58±0.77g/kg。
以黄土高原0.70±0.28g/kg 和黄淮海平原旱地0.63±0.29g/kg及水田0.93±0.29g/kg为最低。
一般农业土壤耕层氮素含量在0.5~3.0g/kg之间。
当然，极少数肥沃的耕地、草地、林地及一些未扰动的表层土壤氮素含量可达到5.0~6.0g/kg以上，而冲刷严重、贫瘠地的表层土壤氮素含量可低到0.5g/kg以下。
较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。
一般认为，肥沃水稻土的养分指标为：有机质含量20~40g/kg，全氮1.3~2.3 g/kg。
土壤氮素含量的剖面分布也因各种土壤的内部及环境因素有较大的差异。
但基本趋势为：表层含氮量最高，以下各层随深度增加而锐减。
植物营养学课件：植物的氮素营养与氮肥
組織：幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長點>非生長點
生長時期：苗期>旺長期>成熟期>衰老期， 營養生長期>生殖生長期
2. 分佈：
幼嫩組織>成熟組織>衰老組織，
生長點>非生長點 原因：氮在植物體內的移動性強
如TIPs 尿素
尿素
液泡 細胞內
CO2
氨
低親和力 系統(LAT)
高親和力 系統(HAT)
外界環境 脲酶 中的尿素
直 接 吸 收 CO2 + NH3
植物對尿素的吸收和轉運示意圖（引自Wang等，2008）
（2）氨基態氮
可直接吸收，效果因種類而異
第一類，效果 > 硫酸銨：如甘氨酸、天門冬醯胺等
第二類，尿素 < 效果 < 硫酸銨：如天門冬氨酸等
全氮（g/kg）
東北黑土
旱地
57.0
2.6
水田
50.0
2.6
內蒙古、新疆
旱地
18.0
1.1
青藏高原
旱地
28.0
1.4
黃土高原
旱地
10.0
0.7
黃淮海
旱地
9.7
0.6
水田
15.1
0.93
長江中下游
旱地
15.8
0.93
茶園
14.5
0.81
水田
22.7
1.34
江南
旱地
15.7
0.9
茶、橘園
18.3
水田
24.6
土壤肥料学：第七章 土壤与植物氮素营养及化学氮肥
•特点
1、NO3-N的吸收是一个主动过程；吸收NO3-N可是根际pH升高； NH4-N吸收机制不清楚，吸收后，可使根际pH下降。 NH4-N主要 在根系同化， NO3-N主要在叶片同化。
由上述结果必然得出： 硝酸还原酶活性受光合作用调节
• 控制机理: 硝酸还原酶的磷酸化和脱磷酸化为此负责。 （ Kaiser et al.）
2.氨(NH3)的同化
• 氨的同化有两条途径： • 主要在根系同化 • 1）谷氨酸脱氢酶（GDH）途径 • 2）谷酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶
（GOGAT）
二）各种形态氮素的吸收利用
• 1、NO3-N吸收与利用 NO3-N被主动吸收后的去向： a. 穿过液泡膜储存在液泡中。 b. 从根系中运输到木质部，然后被运输到地上部。 c. 在根系中或地上部被硝酸还原酶（nitrate reductase
(N.R.) ）还原成亚硝酸。
NR-硝酸还原酶的调节
1. NR 酶被 NO3-诱导。在大麦上也可被 NO2- 诱导 。 2. 诱导发生在转录水平 ; NO3- 在 40 min 增加了 N.R 的mRNA 。 2 h内
谷氨酸脱氢酶
谷氨酸盐
谷氨酸合成酶 谷酰胺合成酶
谷氨酰胺
氨基转移作用
• 植物体内，主要是通过谷氨酸的氨基转移 作用形成其它各种氨基酸，这个过程需要 氨基转移酶。该酶的辅酶是磷酸吡哆醛 （Vb6）。已经知道，植物体内有17种或18 种酮酸可与谷氨酸进行转氨基作用。
酰胺在植物体内的作用
• 储藏氮素 当氨过剩时，形成谷酰胺和天门 冬酰胺；
供氮状况对马铃薯伤流液中细胞分裂素的影响（Sattelmacher等，1978）
《土壤与农业化学》课程教学大纲
《土壤与农业化学》课程教学大纲Soil Science and Agricultural Chemistry课程编号：10202201课程类别：学科基础课适用专业：草业先修课程：后续课程：总学分：2.5学分课程简介：本课程是农学类学生的专业基础课程，主要讲述农业生产所依赖的最基本生产资料土壤和肥料的有关知识，是农学、园艺、植保、草业、农业资源与环境等专业的本科生的一门重要的必修课程。
教学内容分为理论教学与实验教学两部分。
主要讲述土壤的形成、发育、分布、不同土壤的农业特性、土壤的改良技术、肥料的制造、肥料的性质、在土壤中的转化特点、植物的需肥规律，以及如何根据土壤的供肥特点与植物的需肥规律，通过适当的施肥手段调节好它们之间的关系等。
通过这方面的学习，使学生初步了解土壤与肥料在作物生产中的基本作用，为后续课程和今后的实际工作奠定基础。
必读书目：[1] 沈其荣主编.《土壤肥料学》，高等教育出版社，2001年。
选读书目：[1] 吴礼树主编.《土壤肥料学》，中国农业出版社，2010年。
主讲教师：××，博士，教授，研究方向为××××××，××@教学目的与要求：土壤肥料学是研究土壤、肥料和植物营养及其相互关系的一门科学。
主要讲授土壤的组成和性质，土壤的形成、分类和分布，土壤管理，植物营养的基本原理，无机肥料的成分、性质和施用，以及有机肥料的成分、性质和积制。
以提高土壤肥力为中心，研究土壤肥力发生发展的规律，了解各种养分对植物的作用和植物对各种养分的需求，明确土壤、植株和肥料的关系。
掌握主要化肥和有机肥的性质、作用及其在土壤中的转化的关系和施用原则。
结合农业生产实际，学会经济用肥和科学施肥的原理和方法。
本课程是农学类各专业基础课程，教学中应力求做到深度适当，结合我国生产实际，突出应用理论、应用技术的传授。
教学内容与学时安排第一章绪论一、教学基本要求（1）了解土壤和肥料学发展概况；（2）理解土壤在农业可持续发展中的地位与作用；（3）掌握土壤和肥料的概念。
植物营养学-07-1植物的氮素营养与氮肥
钼对小麦叶片中硝酸还原酶活性的影响
供钼水平 (μg/株）
0.005 0.005 5.0 5.0
叶片预处理 (供钼μg/L)
0 100
0 100
硝酸还原酶活性
（μmolNO2/g 鲜重 ) 24小时 70小时
0.2
0.3
2.8
4.2
─
8.0
─
8.2
(Randall，1969)
植物体内硝酸盐含量的分级：
蛋白态氮: 植株全氮 80%-85%。
蛋白质含氮: 16-18%
2 氮是核酸和 核蛋白的成分
RNA、DNA 核蛋白：占植株 全氮 10%左右。
3 叶绿素的组分
叶绿素a、叶绿素b
叶绿体含蛋白 质45-60％
4 氮是酶的成分——生物催化剂 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
一、植物体内氮的含量与分布
（一）植物体内氮的形态
无机态氮
低分子量有机态氮 （氨基酸，酰胺等）
高分子量有机态氮 （蛋白质，核酸）
Amides (氨基化合物； 酰胺）
（胺）
（酰脲）
（辅酶）
（二）植物体内氮的含量
氮占植物干重的0.3～5％，它与植物种 类、器官、发育阶段有关。
植物种类：豆科植物>非豆科植物 器官：种子>叶>根>茎秆 组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，
水稻幼苗对NH4+的吸收与H+释放的关系
NH4+的吸收 (μmol/L)
H+的释放 (μmol/L)
158
149
184
土壤养分与化学肥料PPT课件
3、反硝化作用：含义及影响因素。 4、生物固氮：多为与豆科共生的固氮菌的固氮作用。 5、无机氮的固定：铵态氮的晶穴固定；
有机质固定（有机质的某些成份与氨或亚硝酸反应）； 生物固持作用。 6、淋溶作用：NO3的淋溶及与水分的多少。 7、氨的挥发：NH3挥发强度与PH（越碱越易挥发）、CEC（反相关）、
贮运中产生NH3、CO2和H2O导致NH3的安挥发； 入土后与水及CO2作用形成NH4++HCO3-
.
13
③碳酸氢铵的施用
• 宜作基肥、追肥，不宜作种肥。 • 提高肥效的关键是深施复土 • 施用的方式方法
基肥深施： 30~50公斤/亩 追肥深施：15~40公斤/亩 与稳定性肥料搭配施用：如与过磷酸钙等 • 注意问题： 施用时间应选用在早上阴凉时 可制成球肥施用，能减速少损失 施后应立即灌水
F、 施用肥料中的养分。
.
3
2、 土壤养分的形态
• 水溶态养分：有无机盐离子和简单有机物，
如AA、尿素等。
• 交换态养分：吸附于胶体表面的NH4+、K+、
H2PO4- 等。
• 缓效态养分：矿物中较易释放的养分，如
黑云母中的钾等。
• 难溶态养分：原生矿物中不易释放的养分。 • 有机态养分：存在于有机质中的养分。
土 壤 全 氮
水溶性—AA、胺盐、酰铵，占全氮的5% 占
有
蛋白40~50%
全
机 氮
水解性—
核蛋白20% 氨基糖5~10%
氮 98%
非水解性 —HA、FA杂环N共30~50%
固定态氮:固定于2：1型粘料矿物中的氮。
与粘矿类型、质地有关。
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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 硝酸铵简称硝铵，有效成分分子式为NH4NO3，硝铵是当前世界上的一个主要氮肥品种。
硝铵肥料含氮率为33%～35%。
一种是结晶的白色细粒，吸湿性很强，易结成硬块。
另一种是白色或浅黄色颗粒，吸湿性较小，都应注意防潮。
硝酸铵具有助燃性和易爆炸性：2 硝酸钠又有效成分分子式为NaNO3，含氮量为15%-16%，商品呈白色或浅色结晶，易溶于水，作物较多地吸收了硝酸根后，钠残留于土壤中，与碳酸根或氢氧根共存时.则导致土壤碱性提高。
生理碱性肥料：肥料中离子态养分经植物选择性吸收后，其残留部分导致介质酸度降低而趋碱性的肥料。
3 硝酸钙常由碳酸钙与硝酸反应生成，有效成分分子式为Ca(NO3)2。
为灰色或淡黄色颗粒。
其含氮率为13%-15%。
硝酸钙肥料极易吸湿，容易在空气中潮解自溶，易溶于水，水溶液是酸性。
适用于多种土壤和作物。
含有19%的水溶性钙对蔬菜、果树、花生、烟草等作物尤其适宜。
三、酰胺态氮肥养分标明量为酰胺形态氮的氮肥称为酰胺态氮肥，如尿素（urea）。
尿素肥料的有效成分分子式为CO(NH2)2，化学上又称之为脲。
尿素肥料的含氮率为45%-46%，白色结晶，多为颗粒状，吸湿性较弱。
尿素水解转化前不带电荷，不易被土粒吸附，故很易随水移动和流失。
尿素施入土壤，在脲酶催化作用下即开始水解。
尿素水解速度与土壤酸度、温度、湿度以及土壤类型、熟化程度及施肥方式等有关。
作物根系可以直接吸收尿素分子，但数量不大。
施入土壤的尿素主要以水解后形成的铵和硝化后的硝态氮形态被吸收。
尿素水解后生成了氨气，造成氨挥发损失。
尿素可用作基肥和追肥，不宜作种肥。
供应养分快、养分含量高、物理性状好，尤其适合于作追肥施用，特别合适作为根外追肥（0.5%-2.0%）；原因：1、尿素为中性分子，电离度小。
2、分子体积为水分子的3.4倍，其渗透系数与水接近，易透过细胞膜。
3、尿素具有吸湿性，使叶面保持湿润时间长，吸收量提高。
4、易参与物质代谢，肥效快。
尿素肥料的缩二脲含量一般不得超过0.5%，受缩二脲危害的叶片叶绿素合成障碍，叶片上出现失绿、黄化甚至白化的斑块或条纹；毒害种子。
氰氨化钙，俗称石灰氮，分子式为CaCN2，含氮率约为20%-22%。
水解产物是尿素，故也有人将氰氨化钙肥料归入酰胺态氮肥。
氰氰化钙除用作肥料外，尚可用作除莠剂、杀虫剂、杀菌剂、脱叶剂及在血吸虫防治上作杀灭钉螺等用。
氰氨化钙肥料在浙江省有少量生产，作为肥料使用国内已极少见四、缓释氮肥又称长效氮肥，是指由化学或物理法制成能延缓养分释放速率，可供植物持续吸收利用的氮肥，如脲甲醛、包膜氮肥等。
一般将长效氮肥分为两类：一是合成的有机长效氮肥，二是包膜氮肥。
优点：（1）降低土壤溶液中氮的浓度，减少氨的挥发、淋失及反硝化损失；（2）肥效慢长，一次施用就能在一定程度上满足作物全生育期各阶段对氮素的需要；（3）可以减少施肥次数，而且一次性大量施用不致出现烧苗现象，减少了部分密植作物后期田间追肥的麻烦。
1 合成有机长效氮肥主要包括尿素甲醛缩合物、尿素乙醛缩合物以及少数酰胺类化合物。
脲甲醛：代号UF，是以尿素为基体加入一定量的甲醛经催化剂催化合成的一系列直链化合物。
溶解度与直链长短有关，一般短链聚合物较长链聚合物溶解度大，不同链长聚合物的比例决定着其施入土壤后的溶解、释放速率。
脲甲醛施入土壤后，主要是依靠微生物分解释放，不易淋溶损失。
微生物将之分解每次释放一个尿素分子和一个甲醛分子。
脲甲醛水解产物为尿素与甲醛，尿素继续水解为氨、二氧化碳等供作物吸收利用，而甲醛则留在土壤中，在它未择发或分解之前，对作物和微生物生长均有副作用。
甲醛在土壤中的矿化速率：U/F<1，难以分解U/F在1.2-1.5之间，逐步矿化U/F>1.5，矿化很快。
脲甲醛肥料可作基肥一次性施用，但对生长前期比较旺盛的作物来说，往往显得氮素营养不足，因此须配合施用一些速效氮肥。
脲乙醛：代号CDU，又名丁烯叉二脲，由乙醛缩合为丁烯叉醛，在酸性条件下再与尿素结合而成。
白色粉状物，含氮量为28%-32%，在土壤中分解的最终产物是尿素和β-羟基丁醛，β-羟基丁醛则被土壤微生物氧化分解成CO2和水，并无残毒。
有效氮释放期可维持70天以上。
脲异丁醛：代号为IBDU，又名异丁叉二脲，是尿素与异丁醛缩合的产物。
脲异丁醛肥料为白色颗粒状或粉状，含氮率在31%左右，不吸湿，水溶性很低，易在微生物作用下水解为尿素和异丁醛，脲异丁醛具有如下优点：（1）水解产物异丁醛易分解，无残毒；（2）生产脲异丁醛的重要原料廉价易得；（3）脲异丁醛是对水稻最好的氮肥品种；（4）施用方法灵活，可单独施用，也可作为混合肥料或复合肥料的组成成分。
草酰胺：代号为OA。
白色粉状或粒状，含氮率为31%左右，易水解生成草胺酸和草酸，同时释放出氢氧化铵。
草酰胺对玉米的肥效与硝酸铵相似，呈粒状时养分释放减慢，但快于脲醛肥料。
2 包膜缓释氮肥以降低氮肥溶解性能和控制养分释放速率为主要目的，在其颗粒表面包上一层或数层半透性或难溶性的其他薄层物质而制成的肥料，如硫磺包膜尿素等。
比较成熟的产品主要有硫衣尿素、塑料胶膜包衣硝铵、沥青石蜡包衣碳铵、钙镁磷肥包衣碳铵等。
包膜肥料主要是通过膜孔扩散、包膜逐渐分解以及水分透过包膜进入膜内膨胀使包膜破裂等过程释放出养分。
硫磺包膜尿素：主要成分硫磺粉、胶结剂和杀菌剂。
胶结剂对密封裂缝和细孔是必需的，杀菌剂则是为了防止包膜物质过快地被微生物分解而降低包膜缓释作用。
硫包尿素的含氮率范围在10%-37%，取决于硫膜的厚度，只有在微生物的作用下，使包膜中硫逐步氧化，颗粒分解而释放氮素。
塑料包膜氮肥：采用特殊工艺可以使包膜上含有一定大小与数量的细孔，这些细孔具有微弱而适度的透水能力。
当土壤温度升高、水分增多时，肥料将逐渐向作物释放氮素。