土壤中氮和磷的存在形态和特点
第8章-土壤氮、磷循环与环境效应-环境土壤学
一、土壤磷的含量、形态分级 及其植物有效性
1.1 土壤中磷的含量
➢地壳中磷的平均含量约为0.122% (按P计， 下同）。 ➢一般岩石含磷量变动在1.0-1.2 g/kg。 玄武岩发育的土壤全磷含量通常较高，而 花岗岩发育的土壤全磷含量较低。 ➢我国土壤全磷含量一般为0.022-0.109%, 最低可小于0.004%，高的可达0.175%。 ➢在自然土壤中的全磷含量决定于母质类 型、成土作用和土壤磷的淋失情况，而在 耕作土壤中主要受耕作施肥的影响。
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施用氮肥对土壤健康质量的影响
➢ 对于氮肥来说，最易引起土壤变化的性质就是pH。连续施 用氮肥会导致土壤pH降低，在酸性土壤上问题尤为明显。
➢ 酸 性 土 壤 交 换 性 钙 含 量 低 ， 每 加 入 100kg 硫 酸 铵 就 需 要 110kg的碳酸钙去中和由于氮肥所产生的酸度。如果不施加 石灰校正土壤酸度，锰和铝的过量释放将会产生对植物的 毒害作用
• 有机氮的矿化（有机氮水解；氨化） • 硝化（亚硝化；硝化）
土壤氮素的损失
• 反硝化——生物脱氮 • 化学脱氮（亚硝酸分解；氨挥发） • 粘粒对铵的固定 • 生物固定 • 氮素淋洗
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土壤氮素有效化 ——有机氮矿化：
定义：含氮的有机合化物，在多种微生物的作用下
降解为简单的氨态氮的过程。它包括：
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土壤氮素损失 ——化学脱氮过程
主要是一些特殊环境条件下的化学反应，如：
a. 氨态氮挥发
NH4+ + OH- NH3 + H2O 在碱性条件下进行
第三章-土壤氮素与环境
2、来自大气的干湿沉降
干湿沉降作用到达地表的NO2有0.4亿1.16亿吨，铵态氮为1.1亿~2.4亿吨，但各地 区的干湿沉降的差异很大。干湿沉降的氮一部 分直接进入河、湖等集水区，一部分参与土壤 氮循环，还有一部分汇入城市径流。
（2）虽然反硝化作用可以在较宽的温度范围内进行，但温度过高或过低 都不利于反硝化的进行；
（3）反硝化微生物需要有机物质作为电子供体和细胞能源，因此土壤中 的生物有效性直接影响反硝化速率；
（4）研究发现，免耕能促进反硝化作用，主要是与免耕时作物残茬的覆 盖有利于土壤保持较多的水分和提供能源物质有关；
（5）由于植物根系分泌物和脱落物进入土壤增加了碳源，以及植物根系 的活动使根系周围土壤的通气状况和水分条件以及pH与根外土壤不同， 因此植物根系能提高反硝化作用；
（6）氮肥施用量高时反硝化量明显高。
氮的吸附
土壤中各种形态的氮化合物，如氨态氮、硝态氮、有机态氮等均 能和土壤无机固相部分相互作用，被吸附或固定，在这三种形态 中，研究得比较多的是氨态氮和有机氮与土壤固相的作用。至于 硝态氮和亚硝态氮则一般被认为是带负电荷，吸附量甚微，或甚 至有负吸附现象。土壤固体部分对氨态氮的吸附可分为物理吸附、 化学吸附和物理化学吸附等几种类型。
环境科学等多个研究领域密切关注的问题。
土壤氮素由有机态氮和无机态氮组 成。前者为与碳结合的含氮物质．后者 为未与碳结合的含氮物质
在表层土中，有机态氮占土壤全氮的 90％左右，随看土层深度的加深．这一 比率迅速降低。
土壤无机态氮
土壤无机态氮包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物、氮气 等。铵态氮可分为土壤溶液中的铵，交换性铵和粘土矿物固定态 铵．固定态铵存在于2：l粘土矿物晶层间．其含量主要决定于土 壤的粘土矿物类型和土壤质地。对具有固定铵能力的土壤来说， 它是土壤中无机态氮的主体。硝态氮和亚硝态氮一般存在于土壤 溶液中，在一般土壤中亚硝态氮含量极低。
土壤中氮、磷、钾的测定
土壤中氮、磷、钾的测定摘要：土壤中氮、磷、钾是植物生长的主要养分元素，要了解土壤基本性质和肥力状况，氮、磷、钾含量是重要指标，所以在土壤分析中全量氮、磷、钾是常测项目。
本实验分别采用原子吸收光谱法测定了恰玛古土壤中的全钾，采用分光光度法测定总磷，采用扩散定氮法测定全氮。
结果表明：不同地区的全量元素含量相互都存在显著的差异用湿法消化五种恰玛古土壤中钾含量的测定结果：莎车县0.852 mg/g，柯坪县0.835 mg/g，伊宁市0.845 mg/g，哈密市0.810 mg/g，拜城0.811 mg/g。
磷含量的测定结果：莎车县0.045mg/g，柯坪县0.042 mg/g，伊宁市0.073 mg/g，哈密市0.046 mg/g，拜城0.042 mg/g。
氮含量的测定结果：莎车县0.0261mg/g，柯坪县0.0383 mg/g，伊宁0.1030mg/g，哈密市0.0986 mg/g，拜城0.0474 mg/g 。
平均回收率107.02%。
关键词：土壤;氮;钾;磷;测定方法前言土壤中氮、磷、钾等大量元素，是植物生长发育不可缺少的，虽然作物对这些元素需要的量相差很大，但是它们对作物生长发育起的作用同等重要，而且不可相互代替。
过多地使用某种营养元素，不仅会对作物产生毒害，还会妨碍作物对其它营养元素的吸收，引起缺素症 [1]。
钾作为植物生长必需的大量元素，对农作物的高产、优质和抗逆性有着举足轻重的作用。
通常作物体内钾含量一般为干物质重的1％～5％，约占灰分重量的50％左右。
作物吸钾量大而钾矿资源有限，使得我国农田土壤钾素多年来一直处于亏缺状态。
只有土壤全钾量的变化在理论上能准确反应土壤钾素变化[2]。
土壤是作物氮素营养的主要来源，土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类，其中95%以上为有机态氮，主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。
小分子的氨基酸可直接被植物吸收，有机态氮必须经过矿化作用转化为铵，才能被作物吸收，属于缓效氮。
植物营养学复习资料
二章本章复习题：1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。
2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性.3. 植物必需营养元素有种，其中称为植物营养三要素或肥料三要素。
4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为和5。
植物的有益元素中，对于水稻、对于甜菜、对于豆科作物、对于茶树均是有益的。
三章1、截获定义：是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。
2、质流定义：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程.影响因素:与蒸腾作用呈正相关与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关3、问题：植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面?1。
截获：钙、镁 (少部分） 2. 质流：氮 (硝态氮)、钙、镁、硫 3。
扩散：氮、磷、钾4、质外体和共质体的概念对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分为二部分：（1）质外体（Apoplast）－－指细胞原生质膜以外的空间,包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
（2）。
共质体（Symplast)－－指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。
（3)胞间连丝：相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道.5、影响植物吸收养分的因素一、介质中养分浓度二、温度三、光照四、水分五、通气状况六、介质反应七、离子理化性状和根的代谢作用八、离子间的相互作用九、苗龄和生育阶段（植物营养的阶段性）6、被动吸收定义：膜外养分顺浓度梯度 (分子）或电化学势梯度 (离子）、不需消耗代谢能量而自发地（即没有选择性地)进入原生质膜的过程。
7、主动吸收定义：膜外养分逆浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子)、需要消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。
机理(2) 离子泵假说 (Hodges，1973)①离子泵（ion’s bump)：是位于植物细胞原生质膜上的ATP酶,它能逆电化学势将某种离子“泵入”细胞内，同时将另一种离子“泵出"细胞外。
土壤碳氮磷分布特征
土壤碳氮磷分布特征
《土壤碳氮磷分布特征》
土壤是地球上最重要的自然资源之一，它不仅支撑着植物生长，还承载着大量的有机质和养分。
其中碳、氮、磷是土壤中重要的元素，它们的含量和分布特征对土壤的质量和植物生长起着重要作用。
在土壤中，碳的分布特征主要体现在有机质中。
有机质是土壤中最重要的碳源，它来源于植物残体和微生物的降解产物。
土壤中的有机质含量可以反映土壤的肥力和生物活性水平。
一般来说，有机质含量高的土壤更适合植物生长，并且能够更好地保持土壤水分和改善土壤结构。
氮是植物生长的重要元素，它主要存在于有机质和无机氮的形式。
土壤中的氮含量通常取决于有机质的分解速度和土壤中微生物的活性。
在一般情况下，有机质含量高的土壤通常也含有较高的氮，这对植物的生长十分有利。
磷是植物生长的另一个重要元素，它的分布特征主要影响着土壤的磷素供应能力。
土壤中的磷主要来自于岩石和有机物的磷酸盐，它对植物的生长和开花结果都十分重要。
一般来说，磷含量高的土壤更适合植物的生长，而磷含量低的土壤则需要通过施肥等手段来提高土壤的磷素供应能力。
总的来说，土壤中的碳、氮、磷分布特征对土壤的肥力和植物生长起着重要作用。
了解土壤中这些元素的含量和分布特征，有助于我们更好地利用土壤资源，提高土壤质量，并且更科学地进行农业生产。
土壤养分循环
第十章土壤养分循环土壤养分循环：是指在生物参与下，营养元素从土壤到生物，再从生物回到土壤的循环过程，是一个复杂的生物地球化学过程。
土壤元素通常可以反复的再循环和利用,典型的再循环过程包括：（1）生物从土壤中吸收养分（2）生物的残体归还土壤（3）在土壤微生物的作用下，分解生物残体，释放养分（4）养分再次被生物吸收一、土壤氮素循环（一）氮素循环由两个重叠循环构成，一是大气层的气态氮循环，几乎所有的气态氮对大多数植物无效，只有若干种微生物或少数与微生物共生的植物可以固定大气中的有效氮。
另一个是土壤氮的循环，即在土壤植物系统中，氮在动植物体、微生物体、土壤有机质、土壤矿物质各分室中的转化和迁移，包括有机氮的矿化和无机氮的生物固持作用、粘土对氨的固定和释放作用、硝化和反硝化作用、腐殖质形成和腐殖质稳定化作用。
（二）土壤的氮的获得（来源）1土壤氮的获得（来源）（1）土壤母质中的矿质元素（2）大气中分子氮的生物固定大气和土壤空气中的分子态氮不能被植物直接吸收、同化，必须经生物固定为有机氮化合物，直接或间接地进入土壤。
（3）雨水和灌溉水带入的氮灌溉水带入土壤的氮主要是硝态氮形态，其数量因地区、季节和降雨量而异。
大气层发生自然雷电现象，可使氮氧化成NO2及NO等氮氧化物。
（4）施用有机肥和化学肥料2土壤N存在形态土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮，是植物能直接吸收利用的有效态氮。
有机态氮是土壤氮的主要存在形态，一般占土壤全量氮的95%以上，按其溶解度的大小及水解的难易分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类。
土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常总被称为速效态氮。
3土壤中氮的转化（1）有机态氮的矿化过程含氮的有机化合物，在多种微生物的作用下降解为简单的铵态氮的过程矿化过程：第一阶段：把复杂的含氮化合物的含氮化合物，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单的氨基化合物，称之为氨基化阶段。
土壤中氮和磷的形态提取方案
土壤中氮和磷的形态提取方案一、磷磷以无机磷和有机磷两大类形式存在，其中无机磷的存在形式可以进一步分为易交换态磷或弱吸附态磷、铝结合磷、铁结合磷、闭蓄态磷、钙结合磷、原生碎屑磷。
也有学者将无机磷分为可溶性磷、铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷、闭蓄态磷。
由于有机磷分离和鉴定困难，因此许多学者将有机磷看作一个形态。
1、砂质土壤中水溶性磷提取方法的比较目前，水溶性磷的提取方法和条件还没有统一，常用的提取剂除去离子水外，还有0．01 mol·l-1CaCl的中性盐。
用去离子水直接提取时，因电介质浓度太低，提取物经离心后仍可保留较多的细胶体，这些细胶体不能通过普通滤纸过滤而消除，必须采取0．45μm微孔膜过滤才能有效地去除胶体物质，因此，许多研究采用稀溶液来替代去离子水来提取水溶性磷。
但当土壤溶液中引入高浓度的钙离子时，溶液中的正磷酸根可与Ca离子作用形成溶解度较低的化合物，这可能会影响土壤水溶性磷的提取效果，而采用稀KCl可能避免这一问题。
用0．02 mol·l-1KCl提取水溶性磷操作方便，提取量与用去离子水提取0．451μm微孔膜过滤的磷接近，是砂质土壤水溶性磷较为理想的提取方法。
而用去离子水提取仅过普通滤纸因滤液中残留胶体可使水溶性磷提取量偏高，用0．01 mol·1-1CaCl2提取，因ca2+浓度较高，可抑制土壤磷素的释放，使水溶性磷提取量偏低。
2、磷形态顺序提取分析方法许多磷形态化学顺序提取法得到了运用。
它的原理是利用不同化学浸提剂的特性，将沉积物中各种形态的无机磷加以逐级分离。
它的原理是利用不同化学浸提剂的特性，将沉积物中各种形态的无机磷加以逐级分离。
是在Tessier等研究结果基础上发展起来的顺序提取方法——BCR顺序提取方法。
欧共体标准物质局（BCR，现名欧共体标准测量与检测局）为解决由于不同的学者使用的流程各异、缺乏一致的实验步骤和相关标准物质、世界各地实验室的数据缺乏可比性等问题，欧盟委员会通过建立标准，测量和测试框架发起了一个综合性项目，主要目的是：①设计一个合理的顺序提取流程；②测试内部试验研究中所选用的流程；③鉴定沉积物标准物质中的磷元素。
土壤弱酸提取态
土壤弱酸提取态一、土壤弱酸提取态的概念土壤中的养分主要以无机养分和有机养分两种形式存在，其中无机养分又可以分为离子态（可溶性态）和固体态（固定态）。
土壤弱酸提取态是指土壤中与弱酸提取剂反应后，以水溶液形式存在的无机养分物质。
弱酸提取剂通常是乙酸或氢氧化铵等，它们可以模拟土壤中的弱酸环境，与固定态的无机养分发生化学反应，将其转化为可溶性态。
土壤弱酸提取态的主要成分包括氮、磷、钾、钙、镁等养分元素，它们对植物的生长发育起着至关重要的作用。
二、土壤弱酸提取态的特性1. 可溶性养分含量高土壤弱酸提取态中的养分物质以水溶液形式存在，因此其含量往往比固定态要高。
尤其是在土壤中存在一定酸性物质的情况下，有助于提高土壤中弱酸提取态的养分浓度，为作物的吸收利用提供了更为有利的条件。
2. 易迁移性强土壤弱酸提取态的养分物质存在于土壤水溶液中，具有较强的迁移性。
一旦土壤水分条件发生改变，这些可溶性养分就可能被溶解到土壤水中，被带走至地下水或流入河流湖泊，从而产生环境污染。
因此，合理利用土壤弱酸提取态中的养分，对土壤环境的保护十分重要。
3. 对植物生长发育有重要影响土壤弱酸提取态中的养分是植物生长发育的关键物质，它们的含量和比例直接影响着植物的吸收利用效率和产量品质。
充分了解土壤弱酸提取态中养分的特性，有助于科学调控土壤中的养分供应，提高作物的生产力。
三、土壤弱酸提取态的影响因素1. 土壤pH值土壤pH值是影响土壤弱酸提取态养分含量的重要因素。
一般来说，土壤pH值偏酸性时，土壤中弱酸提取态养分的含量相对较高；而土壤pH值偏碱性时，土壤中弱酸提取态养分的含量相对较低。
因此，合理调控土壤pH值，对养分的有效利用十分重要。
2. 土壤类型不同类型的土壤中弱酸提取态养分的含量和比例也有所不同。
比如，砂质土壤中通常含有较低的弱酸提取态养分，而粘壤土壤中则含有较高的弱酸提取态养分。
因此，在进行土壤养分管理时，需要根据土壤的类型特点来有针对性地进行施肥和调理。
第四章 土壤氮的分析
第四章土壤氮的分析4.1概述土壤中氮素绝大多数为有机质的结合形态。
无机形态的氮一般占全氮的1～5%。
土壤有机质和氮素的消长，主要决定于生物积累和分解作用的相对强弱、气候、植被、耕作制度诸因素，特别是水热条件，对土壤有机质和氮素含量有显著的影响。
从自然植被下主要土类表层有机质和氮素含量来看，以东北的黑土为最高（N，2.56～6.95 g·kg-1）。
由黑土向西，经黑钙土、栗钙土、灰钙土，有机质和氮素的含量依次降低。
灰钙土的氮素含量只有（N，0.4～1.05g·kg-1）。
我国由北向南，各土类之间表土0～20cm中氮素含量大致有下列的变化趋势：由暗棕壤（N，1.68～3.64g·kg-1）经棕壤、褐土到黄棕壤（N，0.6～1.48g·kg-1），含量明显降低，再向南到红壤、砖红壤（N，0.90～3.05g·kg-1），含量又有升高。
耕种促进有机质分解，减少有机质积累。
因此，耕种土壤有机质和氮素含量比未耕种的土壤低得多，但变化趋势大体上与自然土壤的情况一致。
东北黑土地区耕种土壤的氮素含量最高（N，1.5～3.48g·kg-1），其次是华南、西南和青藏地区，而以黄、淮、海地区和黄土高原地区为最低（N，0.3～0.99g·kg-1）。
对大多数耕种土壤来说，土壤培肥的一个重要方面是提高土壤有机质和氮素含量。
总的来讲，我国耕种土壤的有机质的氮素含量不高，全氮量（N）一般为1.0～2.09g·kg-1。
特别是西北黄土高原和华北平原的土壤，必须采取有效措施，逐渐提高土壤有机质的氮素含量。
土壤中有机态氮可以半分解的有机质、微生物躯体和腐殖质，而主要是腐殖质。
有机形态的氮大部分必须经过土壤微生物的转化作用，变成无机形态的氮，才能为植物吸收利用。
有机态氮的矿化作用随季节而变化。
一般来讲，由于土壤质地的不同，一年中约有1～3%的N释放出来供植物吸收利用。
（土壤学讲义）第10章土壤养分循环
第十章土壤养分循环第一节土壤氮素循环第二节土壤磷和硫的循环第三节土壤中的钾钙镁第四节土壤中的微量元素循环第五节土壤养分平衡及有效性循环第一节土壤氮素一、陆地及土壤生态系统中的氮循环（一）陆地生态系统中的氮形态大气中氮以分子态氮（N2）和各种氮氧化物（NO2、NO、N2O）等形式存在。
其中N2占78% ，生物作用下转化为土壤和水体生物有效态（铵态氮和硝态氮）（二）氮素循环由两个重叠循环构成：一是大气层的气态氮循环几乎所有的气态氮对大多数高等植物无效，只有若干种微生物或少数与微生物共生的植物可以固定大气中的氮素，使它转化成为生物圈中的有效氮。
二是土壤氮的内循环1-矿化作用 2-生物固氮作用 3-铵的粘土矿物固定作用4-固定态铵的释放作用 5-硝化作用6-腐殖质形成作用 8-腐殖质稳定化作用7-氨和铵的化学固定作用二、土壤氮的获得和转化（一）土壤氮的获得1、大气中分子氮的生物固定2、雨水和灌溉水带入的氮3、施用有机肥和化学肥料（二）土壤中N的转化1、氮的形态---无机态氮和有机态氮（1）土壤无机态氮铵态氮（NH4+-N）硝态氮（NO3--N）（2）有机态氮 --主要存在形态，占全N的95%以上水溶性有机氮按溶解度大小分水解性有机氮非水解性有机氮2、土壤氮素的转化（1）有机氮的矿化矿化过程分两个阶段：第一阶段：氨基化阶段即复杂的含氮化合物(如氨基糖、蛋白质、核酸等)经微生物酶的系列作用下，逐渐分解而形成简单的氨基化合物。
第二阶段：氨化作用即在微生物作用下，各种简单的氨基化合物分解成氨的过程。
氨化作用于可在不同条件下进行：O2 RCOOH +NH3+CO2+QRCHNH2COOH + 2H---RCH2COOH +NH3+QH2O RCHOHCOOH+NH3+Q（2）铵的硝化硝化作用：是指土壤中大部分NH4+通过微生物作用氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
2NH4++3O2-------2NO2-+2H2O+4H++Q2NO2-+O2-------2NO3-+Q（3）无机态氮的生物固定定义：矿化作用生成的铵态氮、硝态氨和某些简单的氨基态氮，通过微生物和植物的吸收同化，成为生物有机体组成部分，称为无机态N的生物固定（又称为生物固持）（4）铵离子的矿物固定定义：是指离子直径大小与2：1型粘土矿物晶架表面孔穴大小接近的铵离子，陷入晶架表面的孔穴内，暂时失去了它的生物有效性，转变为固定态铵的过程。
土壤指标(全氮、全磷、全钾、有机质、速效磷、速效钾、解性氮、PH)
全氮、全磷、全钾、有机质、速效磷、速效钾、解性氮、PH一、土壤全氮的测定—凯氏定氮法一、目的1、掌握土壤中全氮含量测定的方法。
2、了解测定土壤全氮的原理二、原理土壤中的氮大部分以有机态（蛋白质、氨基酸、腐殖质、酰胺等）存在，无机态（NH4+ 、NO3 - 、NO2- ）含量极少，全氮量的多少决定于土壤腐殖质的含量。
土壤中含氮有机化合物在还原性催化剂的作用下，用浓硫酸消化分解，使其中所含的氮转化为氨，并与硫酸结合为硫酸铵。
给消化液加入过量的氢氧化钠溶液，使铵盐分解蒸馏出氨，吸收在硼酸溶液中，最后以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用标准盐酸滴定至粉红色为终点，根据标准盐酸的用量，求出分析样品中的含氮全量。
三、试剂：1、混合催化剂：称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g。
均匀混合后研细。
贮于瓶中。
2、比重1.84浓硫酸。
3、40%氢氧化钠：称400g氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水600ml，搅拌使之全部溶解。
4、2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入2.5ml混合指示剂。
（按体积比100:0.25加入混合指示剂）5、混合指示剂：称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中,用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。
6、0.01的盐酸标准溶液：取比重1.19的浓盐酸0.84ml，用蒸馏水稀释至1000ml，用基准物质标定之。
四、操作步骤1、消煮：在分析天平上准确称取通过60号筛的风干土0.5000g左右，移入干燥的凯氏瓶中，加入1.5g的还原性混合催化剂。
用注射器加入4ml浓硫酸，放到通风柜内的消煮器上消煮1.5h左右。
直至内容物呈清彻的淡蓝色为止。
2、蒸馏：消煮完毕后冷却。
将三角瓶置于冷凝管的承接管下，管口淹没在硼酸溶液中（三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收剂），然后打开冷凝器中的水流，进行蒸馏。
在整个蒸馏过程中注意冷凝管中水不要中断，当接受液变蓝后蒸馏5min,将冷凝管下端离开硼酸液面，再用蒸馏水冲净管外。
氮磷协效作用-概述说明以及解释
氮磷协效作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氮元素和磷元素是植物生长和发育中必需的关键营养元素。
氮元素在植物体内参与合成蛋白质、核酸和氨基酸等重要分子的构建过程，是植物生物体的主要组成部分之一。
磷元素则参与能量代谢和DNA合成等基本代谢过程，对植物的生长和发育至关重要。
然而，仅仅对植物供给足够的氮或磷元素是不够的，因为它们之间存在着协效作用，即氮磷协效作用。
氮磷协效作用是指氮元素和磷元素之间相互促进、协同作用的现象。
研究表明，在一定的氮磷比例下，氮和磷元素能够相互增强对植物生长的影响，从而发挥出更大的促进作用。
氮磷协效作用在植物的生理代谢和生物化学反应中起到至关重要的作用。
一方面，氮磷协效作用能够促进植物根系的生长和发育，增加根的吸收面积，提高植物对水分和营养元素的吸收能力。
另一方面，氮磷协效作用能够调控植物内源激素的合成和信号传导，进一步影响植物的生长和开花等生理过程。
除了对植物的生长发育有积极的影响外，氮磷协效作用还能够提高植物的抗逆性和抗病性。
研究表明，适当增加氮磷比例可以增强植物的抗病能力，提高植物对病原菌和逆境环境的抵抗力。
这是因为氮磷协效作用能够增加植物的抗氧化能力和活性氧清除能力，从而减少氧化应激对植物的伤害。
综上所述, 氮磷协效作用对植物生长发育起着重要的调节作用。
进一步了解氮磷协效作用的机制和调控网络，将有助于优化土壤肥料的施用方式，提高植物的产量和品质，以及发展可持续农业。
同时，加强氮磷协效作用研究对于解决世界范围内的粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言中，将首先对氮磷协效作用进行概述，介绍其背景和相关概念。
接着将介绍本文的结构，即各个章节的内容和安排。
最后，说明本文的目的，即探讨氮磷协效作用的机制和应用。
在正文部分，将分为三个小节分别介绍氮的作用、磷的作用和氮磷协效作用。
首先，将详细阐述氮在植物生长和发育过程中的重要作用，包括促进叶片生长、提高蛋白质合成能力和调节植物生理代谢等方面的作用。
环境科学概论考研重点
第二章1．大气的构造组成？对流层，平流层，中间层，热成层，逸散层。
2.什么是大气污染，大气污染的来源有哪些？大气污染是指大气中一些物质的含量到达有害程度，一致破坏人和生态系统的正常生存和开展，对人体，生态和材料造成危害的现象。
大气污染来源：天然污染物：1.火山喷发2.森林火灾3.自然尘4.森林植物释放5.海浪飞沫人为污染物：1.燃料燃烧2.工业生产过程排放3.交通运输过程排放4.农业活动排放3.什么是大气污染物，主要的大气污染物有哪些？大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。
主要的大气污染物：1.气溶胶状态污染物〔总悬浮颗粒物〔TSP〕，飘尘，降尘，可吸入粒子(IP) 〕2.硫氧化合物3.氮的氧化物4.碳的氧化物5.碳氢化合物6.有机化合物7.卤素化合物8.其它放射性物质和臭氧。
4.什么是光化学烟雾？含有氮氧化合物和烃类的大气在阳光中紫外线的照射下发生反响的产物及反响物的混合物被称为光化学烟雾。
5.主要大气污染物的控制技术？1.烟尘控制技术2.二氧化硫净化技术3.汽车尾气的催化净化第三章思考题：1.什么叫水循环，其成因是什么？水循环包括哪几个阶段？地球上的水，在太阳辐射能和地心引力的相互作用下，不断地从水面、陆面和植物外表蒸发，化为水汽升到高空，然后被气流带到其他地区，在适当的条件下凝结，又以降水的形式降落到地表形成径流。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落的往复循环过程，就叫做水循环。
水循环的成因：内因水的三态〔气态、液态、固态〕在常温常压条件下的相互转化外因太阳辐射和地心引力水循环包括阶段：蒸发，输送，凝结，降落，渗流，径流。
2.请用文字和公式的形式表达水量平衡的概念？通过水的循环包括蒸发，降水，渗流，及径流，地球上的水不断循环往复在全球范围内蒸发与降水总量是平衡的。
+△w= 收入-支出3.天然水的化学组成主要包括哪几类？天然水中的主要离子有哪些？什么叫溶解氧？天然水的化学组成：1.溶解气体天然水中的溶解气体主要有氧、氮、二氧化碳、硫化氢、甲烷等。
土壤磷、氮与水体富营养化
2020.01“富营养化”问题成为当前的重大环境问题之一，它是一种由于磷、氮等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。
主要表现为水中的营养物质氮、磷超过湖体的自净能力，进而引起藻类过量生长、繁殖。
1 水体富营养化水体富营养化分为两种类型:一是天然富营养化,二是人为富营养化。
天然富营养化是湖泊水体生长、发育、消亡整个生命史中必经的天然过程，这个过程极其漫长。
人为富营养化演变的速度非常快，可以在短期内使水体由贫营养化状态变为高营养状态。
随着工农业生产大规模的迅速发展，人为富营养化越来越严重。
人口密集的城市排放出大量含磷、氮营养物质的生活污水排人湖泊、河流、水库，增加了这些水体的营养物质的负荷量，同时，在农村，为了提高农作物产量，施用的化学肥料和牲畜类便逐年增加，经过雨水冲刷和渗透，以面源的形式使一定数量的植物营养物质最终输送到水体中。
氮和磷是富营养化水体中的特征污染物，是植物和微生物的主要营养元素。
国际上一致认为湖水中总磷浓度0.02mg(P)/L、总氮浓度0.2mg(N)/L是水体富营养化的发生浓度。
由于水体中所含氮磷的影响，特别是封闭水体中的氮磷，导致水体中的藻类大量繁，藻类的繁殖又会吸收水体中部分的氮和磷，藻类的死亡和解体又将所吸收的氮和磷释放到水体中去，造成水体中藻类的恶性繁殖。
一方面影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。
溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼虾大量死亡。
同时，藻类本身有藻腥味会引起水质恶化产生腥臭难闻的气味。
另一方面富营养化水体中所含的硝酸盐和亚硝酸数以及藻类所含的蛋白质毒素会富集在水产物体内，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。
2 土壤磷素与水体中的含磷化合物水体中的磷是以多种形态存在的，所有的无机磷几乎完全以磷酸盐形态存在，也就是磷的完全氧化态。
天然水中的磷是由矿石风化、侵蚀，淋溶、细菌作用、农业肥料、污水和洗涤剂排入等构成，其中可溶性磷化合物包括正磷酸盐、聚合磷酸物、有机磷酸物，此外还有呈胶体和颗粒态的有机磷化合物存在。
土壤学课件第四章土壤水肥气热四大肥力因素
依靠毛细管的吸引力而被保持在土壤孔隙中的 水分，称毛管水。
毛管水的上升高度: h = 0.15 / r（cm）
一般只有砂土到细砂和粗粉质土才符合这个规律，而从中、 重壤土开始至粘土，反而是质地愈粘重，毛管水上升高度愈 低。这是因为极细孔隙中的水分为相当强的吸附力所影响， 粘滞度高，很难移动。
h 壤土
27
2、 土水势的优点 ①表明水分的运动方向 ②可以在土壤、植物、大气之间统一使用 ③在研究手段上可提供一些更精确的方法
3、土水势的定量表示及换算
①单位质量水的势能
用焦尔/公斤表示
②单位容积水的势能 （多用）
③单位重量水的势
用巴、毫巴或大气压表示
用 厘米水柱高表示
28
关系：1 atm=1033 cmH2O 1 bar = 0.9896 atm = 1020 cmH2O 1 bar = 100 Kp = 1000 hP = 0.1MP 1 mbar = 1 hP
1土壤有机氮的cn比2土壤含水量3施肥2无机态氮的转化nh无机胶体表面的铵硝化作用nh挥发粘土矿物固定层状硅酸盐矿物层间nh生物氮有机固相结合态铵1氨的挥发2硝化作用3反硝化作用4氮的固定粘粒矿物晶格固定无机氮的生物固定有机质对亚硝态氮的化学固定作用四农田土壤氮平衡1土壤氮素的来源2土壤氮素的输出生物固氮大气沉降施肥与灌溉作物吸收土壤残留氮的损失3我国农田土壤氮素平衡状况五土壤氮素调节二土壤磷素二土壤磷的形态1有机态
（二）土壤磷的形态
（1）有机态： （2）无机态：水吸溶附态态
矿物态 Ca-P、Fe-P、Al-P、O-P等 9
（三）土壤中磷的转化
1、有机磷的矿质化作用
2、无机磷的固定作用
化学固定作用 表面吸附固定 闭蓄固定 生物固定
土壤中氮磷钾的存在形式以及植物吸收形态
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在土壤中，氮磷钾以不同的形式存在，这些形式对植物的吸收能力有着不同的影响。
土壤中氮和磷的存在形态和特点
土壤中氮和磷的存在形态和特点氮是植物生命活动中必需的元素，直接关系到植物的生长发育和产量。
在土壤中，氮存在于有机态和无机态两种形式。
1.有机氮有机氮是指存在于土壤有机质中的氮形式。
有机质中的氮主要来自植物、动物及微生物的残体和排泄物，并通过这些有机质的分解释放为氨基酸、蛋白质等有机氮化合物。
有机氮质地稳定，不易被植物直接吸收利用。
它需要经过微生物的作用分解为无机氮，才能被植物吸收利用。
2.无机氮无机氮是指存在于土壤中以无机形式存在的氮。
主要有铵态氮、硝态氮和硝酸态氮三种形式。
（1）铵态氮：土壤中的氨和氨基酸等有机物经过微生物的作用，可以转化为铵态氮（NH4+）。
铵态氮不稳定，容易被微生物转化为硝态氮。
（2）硝态氮：铵态氮经过硝化作用，被硝化细菌转化为硝态氮（NO3-）。
硝态氮较为稳定，是植物吸收氮的主要形式。
（3）硝酸态氮：硝酸态氮是硝态氮在土壤中反应的一种产物，多存在于氮素充足、酸性较大的土壤中。
硝酸态氮作为土壤中的一种形态，植物不能直接吸收。
磷是植物生长发育的限制性因素之一，在土壤中以无机磷、有机磷和矿物磷三种形式存在。
1.无机磷无机磷是指存在于土壤中以无机形式存在的磷。
包括三价磷酸盐（HPO42-）和二价磷酸盐（H2PO4-）。
土壤中的无机磷主要来自于磷肥的施用和磷矿石的分解。
（1）吸附态磷：土壤中的无机磷会与土壤颗粒表面的铁铝氧化物结合形成吸附态磷。
吸附态磷不能被植物直接吸收，需要通过植物根际微生物的作用，转化为可溶性磷。
（2）可溶性磷：随着土壤水分的增加和微生物的分解作用，吸附态磷会逐渐释放为可溶性磷，植物可以通过根系吸收利用。
2.有机磷有机磷是指存在于土壤有机质中的磷形式。
有机质中的磷主要来自植物和动物残体，通过有机质的降解分解，有机磷可以转化为无机磷，再被植物根系吸收利用。
3.矿物磷矿物磷是指存在于土壤中以矿物形式存在的磷。
矿物磷主要来自于磷酸盐矿物，如磷灰石和磷铁矿等。
矿物磷不容易溶解释放，对植物吸收利用能力相对较弱。
土壤养分循环
第十章土壤养分循环土壤养分循环：是指在生物参与下，营养元素从土壤到生物，再从生物回到土壤的循环过程，是一个复杂的生物地球化学过程。
土壤元素通常可以反复的再循环和利用,典型的再循环过程包括：（1）生物从土壤中吸收养分（2）生物的残体归还土壤（3）在土壤微生物的作用下，分解生物残体，释放养分（4）养分再次被生物吸收一、土壤氮素循环（一）氮素循环由两个重叠循环构成，一是大气层的气态氮循环，几乎所有的气态氮对大多数植物无效，只有若干种微生物或少数与微生物共生的植物可以固定大气中的有效氮。
另一个是土壤氮的循环，即在土壤植物系统中，氮在动植物体、微生物体、土壤有机质、土壤矿物质各分室中的转化和迁移，包括有机氮的矿化和无机氮的生物固持作用、粘土对氨的固定和释放作用、硝化和反硝化作用、腐殖质形成和腐殖质稳定化作用。
（二）土壤的氮的获得（来源）1土壤氮的获得（来源）（1）土壤母质中的矿质元素（2）大气中分子氮的生物固定大气和土壤空气中的分子态氮不能被植物直接吸收、同化，必须经生物固定为有机氮化合物，直接或间接地进入土壤。
（3）雨水和灌溉水带入的氮灌溉水带入土壤的氮主要是硝态氮形态，其数量因地区、季节和降雨量而异。
大气层发生自然雷电现象，可使氮氧化成NO2及NO等氮氧化物。
（4）施用有机肥和化学肥料2土壤N存在形态土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮，是植物能直接吸收利用的有效态氮。
有机态氮是土壤氮的主要存在形态，一般占土壤全量氮的95%以上，按其溶解度的大小及水解的难易分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类。
土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常总被称为速效态氮。
3土壤中氮的转化（1）有机态氮的矿化过程含氮的有机化合物，在多种微生物的作用下降解为简单的铵态氮的过程矿化过程：第一阶段：把复杂的含氮化合物的含氮化合物，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单的氨基化合物，称之为氨基化阶段。
肥料中氮磷钾的存在形式
肥料中氮磷钾的存在形式化学肥料是指用化学方法制造或者开采矿石，经过加工制成的肥料，也称无机肥料，包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，它们具有以下一些共同的特点：成分单纯，养分含量高；肥效快，肥劲猛；某些肥料有酸碱反应；一般不含有机质，无改土培肥的作用。
化学肥料种类较多，性质和施用方法差异大。
常见的氮肥、磷肥和钾肥品种及其存在形式如下：一、氮肥及其存在形式1、常用的氮肥品种常用的氮肥品种分为铵态、硝态、铵态硝态和酰胺态氮肥四种类型。
常见各类氮肥主要品种如下：（1）铵态氮肥：有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水和液体氨；（2）硝态氮肥：有硝酸钠、硝酸钙；（3）铵态硝态氮肥：有硝酸铵、硝酸铵钙和硫硝酸铵；（4）酰胺态氮肥：有尿素、氰氨化钙（石灰氮）。
2、氮肥在土壤中的转化方式氮肥的种类不同，在土壤中的转化特点不同。
以常用的酰胺态氮肥尿素举例。
尿素施入土壤后，首先以分子的形式存在，在土壤中有较大的流动性，且植物根系不能直接大量吸收，以后尿素分子在微生物分泌的脲酶的作用下，转化为碳酸铵，碳酸铵可进一步水解为碳酸氢铵和氢氧化铵。
所以尿素施在土壤的表层也会有氨的挥发损失，特别在石灰性土壤和碱性土壤上损失更为严重。
尿素的转化速度主要取决于脲酶活性，而脲酶活性受土壤温度的影响最大，通常10℃时尿素转化需7—10天，20℃时需4～5天，30℃时只需2天。
因为尿素在土壤中需要转化为铵态氮以后，才能大量被植物吸收利用，故尿素作追肥时，要比其他铵态氮肥早几天施用，具体早几天为宜，应视温度状况而定。
二、磷肥及其存在形式1、常用的磷肥品种（1）水溶性磷肥。
主要有普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸铵（磷酸一铵、磷酸二铵）。
磷酸二氢钾。
（2）混溶性磷肥。
指硝酸磷肥，也是一种氮磷二元复合肥料。
（3）脂溶性磷肥。
包括钙镁磷肥、磷酸氢钙、沉淀磷肥和钢渣磷肥等。
（4）难溶性磷肥。
如磷矿粉、骨粉和磷质海鸟粪等，只溶于强酸，不溶于水。
2．磷肥在土壤中的转化过磷酸钙在土壤中的转化：过磷酸钙施入土壤后，最主要的反应是异成分溶解。
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土壤养分含量以及存在形态和特点
土壤形态
一、根据在土壤中存在的化学形态分为
（1）水溶态养分：土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物。
（2）代换态养分：是水溶态养分的来源之一。
（3）矿物态养分：大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的（对植物有效）。
（4）有机态养分：矿质化过程的难易强度不同。
二、氮的形态与转化
1、氮的形态：（全氮含量0.02%——0.3%）
（1）无机态氮：铵离子和硝酸根离子，在土壤中的数量变化很大，1—50mg/kg （2）有机态氮：A、腐殖质和核蛋白，大约占全氮的90%，植物不能利用；
B、简单的蛋白质，容易发生矿质化过程；
C、氨基酸和酰胺类，是无机态氮的主要来源。
（3）气态氮：
2、氮的转化：
有机态氮的矿质化过程：氨化作用、硝化作用和反硝化作用；
铵的固定：包括2：1型的粘土矿物（依利石、蒙脱石等）对铵离子的吸附；和
微生物吸收、同化为有机态氮两种形式。
土壤是作物氮素营养的主要来源，土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类，其中95%以上为有机态氮，主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。
小分
子的氨基酸可直接被植物吸收，有机态氮必须经过矿化作用转化为铵，才能被作物吸收，属于缓效氮。
土壤全氮中无机态氮含量不到 5%，主要是铵和硝酸盐，亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。
大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用，属于速效氮。
无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子，作物都能直接吸收。
土壤对硝酸根的吸附很弱，所以硝酸根非常容易随水流失。
在还原条件下，硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤，即反硝化脱氮。
部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收，而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。
土壤腐殖质的合成过程中，也会利用大量无机氮素，由于腐殖质分解很慢，这些氮素的有效性很低。
三、磷的形态与转化
1、形态（土壤全磷0.01%——0.2%）
（1）有机态磷：核蛋白、卵磷脂和植酸盐等，占全磷总量的15%——80%；
（2）无机磷：（占全磷20%—85%）
根据溶解度分为三类
A、水溶性磷：
一般是碱金属的各种磷酸盐和碱土金属一代磷酸盐，数量仅为0.01——
1mg/kg。
在土壤中不稳定，易被植物吸收或变成难溶态。
B、弱酸溶性磷：
主要是碱土金属的二代磷酸盐即CaHPO4和MgHPO4，存在于中性和微酸性土壤中。
不溶于水而溶于弱酸溶液中，植物可吸收利用；数量为几十mg/kg。
水溶性和弱酸溶性磷为速效磷。
C、难溶性的无机磷化合物，占无机磷的绝大部分。
植物很难利用。
在中性和碱性土壤（石灰性土壤）以磷酸钙、磷酸镁、磷酸八钙、磷灰石等形式存在；在酸性土壤中，以磷酸铁、磷酸铝、磷铁矿和磷铝石等形式存在。
土壤养分含量
养分含量因土而异，变化极大，主要取决于成土母质类型、有机质含量和人为因素的影响。
中国耕作土壤的主要养分含量为：氮0.03～0.35％;磷
(P
2O
5
)0.04～0.25％；钾(K
2
O)0.1～ 3％；其他养分的含量通常分别在百万分之
几或十万分之几左右。
土壤养分的总贮量中，有很小一部分能为当季作物根系迅速吸收同化的养分称有效养分；其余绝大部分必须经过生物的或化学的转化作用方能为植物所吸收的养分称潜在养分。
一般而言，土壤有效养分含量约占土壤养分总贮量的百分之几至千分之几或更少。
故在农业生产中，作物经常出现因某些有效养分供应不足而发生缺素症的现象（见植物缺素症）。
据统计，中国耕地几乎普遍缺乏有效氮素，近2/3的耕地缺乏有效磷素，有1/3的耕地缺乏有效钾，必须借助肥料以弥补其不足。
附表：土壤养分分级表
土壤养分分级表。