氮素营养与氮肥
中国农业大学植物营养学知识点
植物营养肥料学第一章：绪论1、植物营养学：是研究营养物质对植物的营养作用，研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2、植物营养学主要任务：阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程，以及体内营养物质运输、分配和能量转化的规律并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提高植物营养效率，从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
3、肥料：直接或间接供给植物所需养分，改善土壤性状，以提高作物产量和改善产品品质的物质。
5、植物矿物质营养学说-要点：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。
意义：①理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代的分界线和转折点，使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础；②实践上促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生产的发展。
在农业产量的增加份额中，有40%〜60%归功于化肥的施用。
植物矿物质营养学说具有划时代的意义。
6、养分归还学说-要点：①随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，②如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
意义：对恢复和维持土壤肥力有积极作用7、最小养分律（1843年），要点：①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。
也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。
②而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。
意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有针对性，应合理施肥。
8、李比希观点认识的不足与局限性：尚未认识到养分之间的相互关系；对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足；过于强调矿质养分作用，对腐殖质作用认识不够。
氮素营养与氮肥
Strawberry with N deficiency on right
+N -N
Celery leaves with N deficiency
缺氮
供氮
N deficiency in vine growth
缺氮
Japanese larch trees
-N +N
氮素过多的危害
作物贪青晚熟，生长期延长。 细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏） 和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐 斑病）。 大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮 存性； 棉花蕾铃稀少易脱落； 甜菜块根产糖率下降； 纤维作物产量减少，纤维品质降低。 蔬菜硝酸盐超标
（二）在土壤中的转化
少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收
大部分在脲酶作用下水解
1. 水解作用
CO(NH2)2
脲酶 (NH4) 2CO3 H2O
NH3＋CO2＋H2O
影响因素：脲酶活性与pH值、水分、温度、
有机质含量、质地等
如：10oC
7～12天
4～ 5 天 2～ 3 天 完全转化
20oC 30oC
尿素
成分与性质
以氨和二氧化碳为原料,在高温高压下直接合成的
有机酰胺态氮肥｡含氮量44%-46%,是固体氮肥中含氮量
最高的品种｡尿素为白色颗粒,易溶于水｡在干燥条件下,
有良好的物理性,但当气温增高,相对湿度较大时,易于潮
解｡因此,应存放于荫凉干燥处｡目前生产的尿素多加入 疏水物质如石蜡等,可显著降低肥料的吸湿性｡
4. 促进钙镁钾等的吸收
5. 吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）
6. 硝态氮含氮量均较低
（二）理化性质与施用
最新土壤氮素与氮肥ppt课件
（续）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 NH4＋＋Cl－ 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 NH4＋＋SO42－ 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)、板结 适于各种作物 不宜稻田
有机氮 无机氮
矿化作用 固定作用
1.有机态氮的矿化作用（氨化作用）
（1）. 定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。 （ 2）. 过程： 有机氮 氨基酸 NH4＋－N＋有机酸 （有效化）
土壤中铵态氮肥变化示意图
Hale Waihona Puke 氨气吸收吸附
挥发
NH4+
NH4+
硝化作用
铵态氮肥
铵态氮肥
硝态氮
土壤 胶粒
2.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 NH3＋H2O NH4＋＋OH－ 基肥, 追肥及深施 氨水 对土壤和作物影响不大 基肥, 追肥, 深施 碳铵 NH4＋＋HCO3－ 基肥, 追肥, 深施 对土壤没有副作用，适于各种土壤和大对数作物
3、土壤中氮的形态 水溶性 速效氮源 <全氮的5% （1）. 有机氮 水解性 缓效氮源 占50～70% (>98%) 非水解性 难利用 占30～50% 离子态 土壤溶液中 （2）. 无机氮 吸附态 土壤胶体吸附 (1～2％) 固定态 2：1型粘土矿物固定
本章小结： 1. 植物的氮素营养 （掌握吸收与同化、失调症） 2. 土壤中的氮素及其转化 （掌握主要转化的含义） 3. 氮肥的种类性质与施用 （掌握） 4. 氮肥的合理施用（掌握）
木薯氮素营养特性及氮肥施用的研究进展
木薯氮素营养特性及氮肥施用的研究进展韦剑锋;韦冬萍;胡江如;梁和;熊建文;岑忠用【摘要】Nitrogen nutrition is the key factor influencing growth and development of cassava and determining yield and quality of tubers. By using documentary references, the nitrogen nutrition characteristics of cassava were reviewed from aspects of nitrogen content in theplant,nitrogen absorption, accumulation and allocation,effects of applying nitrogen fertilizer on growth,development,yield andquality.Meanwhile,further questions were proposed .%氮素营养是影响木薯生长发育及决定木薯块茎产量和品质的关键因素。
从木薯植株的氮素含量、氮素吸收、积累与分配，施用氮肥对木薯生长发育、产量及品质的影响等方面对木薯氮素营养需求特性进行了综述，并提出有待于进一步研究的问题。
【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P54-58)【关键词】木薯;氮素营养;吸收特性;氮肥施用【作者】韦剑锋;韦冬萍;胡江如;梁和;熊建文;岑忠用【作者单位】广西科技大学鹿山学院，广西柳州545616;广西科技大学鹿山学院，广西柳州 545616;广西科技大学鹿山学院，广西柳州 545616;广西大学农学院，广西南宁 530005;广西科技大学鹿山学院，广西柳州 545616;河池学院化学与生命科学系，广西宜州 546300【正文语种】中文【中图分类】S143.1;S533.062氮素是植物生长发育过程中必需的大量元素之一，同时也是组成植物体内蛋白质、核酸、磷脂、酶类和维生素、生物碱、叶绿素以及其他数千种物质的重要成分之一［1］。
植物三大基本营养元素
植物三大基本营养元素
植物营养三要素又称肥料三要素，指的是植物的16种必需营养元素中的氮、磷、钾的统称。
一、氮肥：氮素营养元素为主要成分的化肥，包括碳酸氢铵、尿素、销铵、氨水、氯化铵、硫酸铵等。
对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。
氮还能帮助作物分殖，施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。
二、磷肥：即以磷素营养元素为主要成分的化肥，包括普通过磷酸钙、钙镁磷肥等。
可增加作物产量，改善作物品质，加速谷类作物分蘖和促进籽粒饱满；促使棉花、瓜类、蔬菜及果树的开花结果，提高结果率；增加甜菜、甘蔗、西瓜等的糖分；油菜籽的含油量。
三、钾肥：即以钾素营养元素为主要成分的化肥，目前施用不多，主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。
能使作物茎秆长得坚强，防止倒伏，促进开花结实，增强抗旱、抗寒、抗病虫害能力。
第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥
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 土壤氮素的含量土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、气候等影响，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。
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一般农业土壤耕层氮素含量在0.5-3.0g/kg之间。
较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。
表层含氮量最高，以下各层随深度增加而锐减。
(三)、土壤中氮的形态1. 无机氮吸附态土壤胶体吸附(1～2％) 固定态2：1型粘土矿物固定水溶性速效氮源<全氮的5%2. 有机氮水解性缓效氮源占50～70%(>98%) 非水解性难利用占30～50%离子态土壤溶液中（1）土壤无机态氮:位于粘土矿物晶层间的固定态铵是数量最大的一部分。
（1）土壤无机态氮交换性NH4+、溶液中NH4+和NO3-最易被植物吸收，一般为几个mg/kg，具有重要的农学意义。
土壤无机氮还包括NO2-,一些含氮气体，如NH3、N2O、NO、NO2等。
N2O是温室气体之一。
（2）土壤有机态氮一般情况下土壤有机态氮构成了土壤全氮的绝大部分。
土壤有机态氮的组成较为复杂，以前已分离鉴定出的含氮化合物单体有氨基酸、氨基糖，嘌呤、嘧啶以及微量存在的叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等。
绝大多数有机态氮存在于土壤固相中，只有很少量的存在于土壤液相中。
(四)、土壤中氮的转化NH3 N2、NO、N2O矿化作用硝化作用生物固定有机质铵态氮硝态氮有机氮生物固定硝酸还原作用吸附态铵水体中的硝态氮或固定态铵（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。
第6章植物氮素营养与氮肥
第六章植物氮素营养与氮肥第一节植物的氮素营养一、植物体内氮的含量与分布一般植物含氮量约占植物干重的0.3%-5.0%，其含量的多少与植物种类、器官、发育时期有关。
豆科植物含氮量比禾本科植物要高，种子和叶片含氮量比茎秆和根部要多。
如大豆籽粒含氮4.5%-5.0%，茎秆含氮1%-1.4%；小麦籽粒含氮2.0%-2.5%，而茎秆含氮0.5%左右；玉米叶片含氮2.0%，籽粒含氮1.5%，茎秆含氮0.7%；苞叶仅有0.4%；水稻籽粒含氮1.31%，茎秆含氮0.5%左右。
同一植物的不同生育时期，含氮量也不相同。
一般植物从苗期开始不断吸收氮素，全株含氮量迅速上升，氮的吸收高峰期是在营养生长旺盛期和开花期，以后迅速下降，直到收获。
在各生育期中，氮的含量不断发生变化。
例如水稻分蘖期含氮量明显高于苗期，通常在分蘖盛期含氮量达到高峰，其后随生育期推移而逐渐下降。
在营养生长阶段，氮素大部分集中在茎叶等幼嫩的器官中；当转入生殖生长时期以后，茎叶中的氮素就逐步向籽粒、果实、块根、块茎等贮藏器官中转移；成熟时，大约有70%的氮素已转入种子、果实、块根或块茎等贮藏器官中。
应该指出：植物体内的氮素含量与分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。
随施氮量的增加，植物各器官中的含氮量均有明显提高。
通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动较小；在植物生长后期施氮，生殖器官中的含氮量明显提高。
二、氮的生理功能氮素在植物营养中起着十分重要的作用。
它是构成生命物质即蛋白质和核酸的主要成分，又是叶绿素、维生素、生物碱、植物激素等的组成部分，参与植物体内许多重要的物质代谢过程，对植物的生长发育和产量品质影响甚大。
（一）氮是植物氨基酸和蛋白质的主要成分植物吸收的无机态氮在体内首先同化为谷氨酸，然后转化为各种氨基酸，进而合成蛋白质。
组成蛋白质的氨基酸有20种，它们大多数是α-氨基酸，即氨基结合在与羧基(-COOH)相邻的α-碳原子上，各个氨基酸有不同的侧链R，用通式表示如下：H∣R—C—COOH∣NH2根据侧链的化学结构，可将氨基酸划分为中性氨基酸(一氨基一羧酸)、酸性氨基酸(一氨基二羧酸)和碱性氨基酸(二氨基一羧酸)。
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2章-氮素营养与氮肥-1
酰胺的形成有促进氮素 在体内运转的作用
四、氮素缺乏与过多症状
1、缺氮症状
缺氮时植株矮小；
叶色变淡，呈浅绿或黄绿色，色泽均一；
分蘖少，叶片直立，茎杆细瘦，根量少；
缺氮先从老叶开始黄化，逐渐扩展到上部叶片
缺氮使作物提早成熟，籽粒不饱满，产量、品 质下降。
冲刷严重、贫瘠的表层可低到0.5g/kg以下。
土壤氮素含量被看成是土壤肥沃程度的重要标志
二、土壤氮素形态
固定态铵 铵态氮
数量最大 最易被植物吸收
交换性铵
溶液中的铵
无机态氮
硝态氮 亚硝态氮
土 壤 氮 素 有机态氮
氮氧化合物 与有机质或粘土矿物结合 与多价阳离子结合 存在于生物体（如微生物）中
三、土壤氮转化
多种维生素和激素的成分，既可促进作物的生长发 育，又能提高农产品的质量。
三、作物对氮的吸收与利用
作 物 从 土 壤 中 吸 收 的 氮 NO3--N： 旱田作物的主要吸收形态 NH4+-N： 水田作物的主要吸收形态 酰胺
小分子有机N化合物
尿素 氨基酸
氮的吸收及同化
形态 吸收方式
主动吸收
同化及分配 可通过木质部运往地上部
优点
可以不必像施用液氨那样深
不需要高压施用设备
缺点
易挥发性使之必须与土壤很好的融合以防止氨
挥发损失
如果没有靶入土壤，可导致全部的氨都损失掉
3、碳酸氢铵（NH4HCO3）
N 含氮量为17％
不稳定；易溶于水
优点：
可作基肥和追肥；在土壤中无残留；为植 物提供CO2 缺点：
温暖潮湿的环境中不稳定，易分解；如果 不耙入土壤可造成损失
公共基础知识氮肥基础知识概述
《氮肥基础知识综合性概述》一、引言氮是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，在农业生产中起着至关重要的作用。
氮肥作为提供植物氮素营养的重要肥料来源，对提高农作物产量和品质有着不可替代的地位。
本文将全面深入地介绍氮肥的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个对氮肥的系统认识。
二、氮肥的基本概念1. 定义氮肥是指以氮为主要养分的化肥，其作用是为植物提供生长所需的氮元素。
氮在植物体内主要以氨基酸、蛋白质、核酸等有机化合物的形式存在，参与植物的生长、发育、代谢等生理过程。
2. 分类（1）按含氮基团可分为铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥等。
- 铵态氮肥：如硫酸铵、氯化铵等，铵离子易被土壤胶体吸附，不易流失，但在碱性土壤中易挥发。
- 硝态氮肥：如硝酸铵、硝酸钠等，硝态氮易溶于水，在土壤中移动性强，易被植物吸收，但在水田中易流失。
- 酰胺态氮肥：如尿素，含氮量高，肥效持久，是目前使用最广泛的氮肥之一。
（2）按生产方法可分为合成氮肥、天然氮肥等。
- 合成氮肥：通过化学合成方法生产的氮肥，如尿素、碳酸氢铵等。
- 天然氮肥：如厩肥、堆肥等有机肥中含有的氮素，以及豆科植物根瘤菌固定的氮等。
3. 主要成分及性质（1）铵态氮肥：含有铵离子，呈白色或浅色结晶，易溶于水，吸湿性强，在空气中易潮解。
（2）硝态氮肥：含有硝酸根离子，多为无色或白色结晶，易溶于水，吸湿性较小。
（3）酰胺态氮肥：主要成分是尿素，为白色结晶，易溶于水，在土壤中需经过脲酶的作用转化为铵态氮才能被植物吸收。
三、氮肥的核心理论1. 植物对氮的需求植物生长需要大量的氮素，氮是构成蛋白质、核酸、叶绿素等重要有机化合物的组成元素。
蛋白质是细胞的重要组成部分，参与植物的生长、发育和代谢；核酸是遗传物质，控制着植物的生长和繁殖；叶绿素是光合作用的重要色素，氮素供应充足时，植物叶片浓绿，光合作用强，有利于提高农作物产量和品质。
2. 氮肥的作用机理氮肥施入土壤后，通过以下几种方式为植物提供氮素营养：（1）直接被植物根系吸收：铵态氮和硝态氮可以直接被植物根系吸收，进入植物体内参与代谢过程。
氮肥对植物的营养作用有哪些
氮肥对植物的营养作用有哪些20世纪以来，氮化肥的生产一直居于举足轻重的地位。
这主要是由于世界土壤的平均氮肥力不高，氮素不易在土壤中积累，而现代集约化农业又促使土壤有机质与氮的过多损耗，在多数条件下单位氮素的增产量高于磷、钾养分。
那么氮肥对植物的营养作用有哪些呢？下面就为大家介绍一下吧。
一、氮是作物蛋白质的主要组成元素氮在蛋白质中的平均含量为16%~18%。
在作物生长发育过程中，细胞的增长和分裂以及新细胞的形成都必须有蛋白质的参与。
高等植物缺氮时常因新细胞形成受阻而导致植物生长发育缓慢，甚至出现生长停滞。
蛋白质的重要性还在于它是生物体生命存在的形式。
二、氮素是植物核酸和核蛋白质的成分核酸是植物生长发育和生命活动的基础物质，核酸中含氮15%~16%。
无论是在核糖核酸中还是脱氧核糖核酸中都含有氮素。
核酸在细胞内通常与蛋白质结合，以核蛋白的形式存在。
核酸和核蛋白大量存在于细胞核和植物顶端分生组织中，在植物生活和遗传变异过程中有特殊作用。
脱氧核糖酸是决定作物生物学特性的遗传物质，脱氧核糖核酸和核糖核酸都是遗传信息的传递者。
三、氮是植物多种酶的组成元素酶是植物体内生化作用和代谢过程中的生物催化剂，酶的主要成分是蛋白质，植物体内许多生物化学反应的方向和速度都是由酶系统控制的。
通常，各代谢过程中的生物化学反应都必须有一个或几个相应的酶参加。
缺少相应的酶，代谢过程就很难顺利进行。
酶本身是一种蛋白质，因此，氮素常通过酶间接影响着植物的生长和发育。
所以，氮素供应状况关系到作物体内各种物质及能量的转化过程。
四、氮是植物叶绿素的组成元素叶绿素是作物叶子内制造“粮食”的工厂，利用吸收的太阳能、空气中的二氧化碳和土壤中的水分合成有机质。
叶绿素的含量往往直接影响光合作用的速率和光合产物的形成。
当绿色作物缺少氮素时，体内叶绿素含量下降，叶片黄化，光合作用强度减弱，光合产物减少，从而使作物产量明显降低。
因而，绿色植物生长发育过程中没有氮素参与是不可想象的。
植物营养学知识点
植物营养学知识点第⼀章、植物营养原理1、影响根系吸收养分得外界环境条件a温度,在⼀定温度范围内,温度升⾼有利于⼟壤中养分得溶解与迁移,促进根系对养分得吸收b通⽓状况,良好得通⽓状况,可增加⼟壤中有效养分得数量,减少有害物质得积累c PH,⼟壤过酸或过碱都不利于⼟壤养分得有效化,偏酸性条件有利于根系吸收阴离⼦,偏碱性有利于吸收阳离⼦d⼟壤⽔分,⼟壤⽔分适宜有利于养分得溶解与在⼟壤中偏移,但⽔分过多时会引起养分得淋失2、⼟壤养分迁移得主要⽅式及影响因素a截获,质流,扩散。
b影响因素:⼟壤养分浓度与⼟壤⽔分含量。
(1、浓度⾼时根系接触养分数量多,截获多;(2、浓度梯度⼤时,扩散到根表得养分多;(3、⽔分多时⽔流速度快,浓度⾼单位容积中养分数量多,质流携带养分多。
3、有益元素:⾮必需元素中⼀些特定得元素,对特定植物得⽣长发育有益,或为某些种类植物所必需。
如⾖科植物-钴,⼈参-哂。
4、⼤量营养元素:⼲物重得0、1%以上,包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等九种。
5、微量营养元素:⼲物重得0、1%⼀下,包括Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl(Ni)等七种。
6、确定必须营养元素得三条标准:a必要性:缺少这种元素植物就不能完成其⽣命周期。
b不可替代性:缺少这种元素后,植物会出现特有得症状,⽽其她元素均不能替代其作⽤,只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。
c直接性:这种元素就是直接参与植物得新陈代谢,对植物起直接得营养作⽤,⽽不就是改善环境得间接作⽤。
7、同等重要率:必需营养元素对植物⽣长得作⽤就是同等重要得,与其在作物中得含量⽆关。
8、必需营养元素得⼀般营养功能:a构成植物得结构、贮藏与⽣活物质;b调节植物得新陈代谢;c其她特殊作⽤,参与物质得转化与运输、信号传递、渗透调节、⽣殖、运动等。
9、有害元素:Al、Mn、Fe,重⾦属。
Al得毒害:抑制根系得⽣长;抑制⽔分、养分得吸收;抑制地上部分得⽣长;抑制⽣物固氮10、有益元素:Na、Si、Se、Co等。
植物的氮素营养与氮肥笔记
第三章植物的氮素营养与氮肥第一节植物的氮素营养一、植物体内氮的含量与分布1. 含量：占植物干重的0.3～5％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>茎秆组织：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>非生长点原因：氮在植物体内的移动性强在作物一生中，氮素的分布是在变化的：营养生长期：大部分在营养器官中（叶、茎、根）生殖生长期：转移到贮藏器官（块茎、块根、果实、籽粒），约占植株体内全氮的70％注意：作物体内氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。
通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。
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. 氮是核酸和核蛋白的成分（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三、植物对氮的吸收与同化吸收的形态无机态：NO3-－N、NH4+－N （主要）有机态：NH2 －N、氨基酸、核酸等（少量）（一）植物对硝态氮的吸收与同化1. 吸收：旱地作物吸收NO3-－N为主，属主动吸收吸收后：10%～30%在根还原；70%～90%运输到茎叶还原；小部分贮存在液胞内(硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。
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（一）NO3-N的吸收和同化 1、 NO3-N的吸收
逆电化学势梯度的主动吸收； 介质pH显著影响植物对的吸收。 pH值升高，吸收减少； 进入植物体后，大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白 质 ， 也可直接通过木质部运往地上部； 硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有 重 要意义。
2、NO3-N的同化
（一）作物缺氮的外部特征 叶片黄化，植株生长过程迟缓.. 苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱，叶片薄 而小。禾本科作物表现为分蘖少，茎杆细长；双 子叶则表现为分枝少。若继续缺氮，禾本科作物 表现为穗小粒瘪早衰。 氮素是可以再利用的元素，作物缺氮的显著特 征是下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶 片扩展。
（三）施用
可作基肥、追肥，深施覆土 宜作根外追肥 ①尿素分子体积小，易透过细胞膜； 原因：？ ②尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁 分离； ③尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润 状态，以利叶片吸收； ④尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快
做法：浓度 0.2～2.0%
次数 2～3次，7～10天喷一次 规定尿素中缩二脲< 0.5%
_ NO3 硝酸还原成氨是由两种 独立的酶分别进行催化的。 硝酸还原酶可使硝酸盐还原 成亚硝酸盐，而亚硝酸还原 酶可使亚硝酸盐还原成氨。 _ NO2
NH3
硝酸还原酶
NAD(P)H+H+ 2e-
亚硝酸还原酶
NO3
_ e-
光合系统
I
铁氧还蛋白 FADH2 FAD CytFeII CytFeIII MoIV MoVI
1.3作物对氮的吸收
• 主要有两种形式： • 主要分为无机氮和有机氮两种形式。 • 无机氮主要是是铵态氮和硝态氮 • 有机氮则是小分子的有机态氮，如各种 氨基酸等。
• 1.4氮的丰缺问题
施氮区作物吸氮量-不施氮区作物吸氮量 氮肥利用率(%)= 施入氮肥中的氮量
*100
1.5植物缺氮症状与供氮过多的危害
不能简单的判定那 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。
(一)作物种类 水稻是典型的喜NH4+-N作物。（水稻 幼苗根内缺少硝酸还原酶； NO3--N在水田 中易流失，并发生反硝化作用。） 烟草是典型的喜NO3--N作物。
（二）环境反应（pH） 从生理角度看， NH4+-N和NO3--N都是 良好的氮源，但在不同pH条件下，作物对 NH4+-N和NO3--N的吸收量有明显的差异。 NH4+-N肥效不好主要是由于酸性所造成的。
Ef
氮肥利用率
氮肥用量计算的经验公式
作物单位产量养分吸收量*（目标产量-空白产量）
肥料用量（kg）=
肥料中养分含量*肥料当季利用率
且污染环境
长效氮肥 抗淋溶、损失少 肥效长 (利用率高) 一次性施肥可代替 多次追肥；对环境污染轻 作物早期生长供氮不足 价格较昂贵
长效氮肥的种类
1. 缓释肥料 (Slow Release Fertilizers，SRF)
含义：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下 缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。 品种：脲甲醛
氮肥的种类
铵态氮肥
硝态氮肥
酰胺态氮肥
氰氨态氮肥
长效氮肥
2.1铵态氮肥的共性
1、铵态氮肥易被土壤胶体所吸附 2、铵态氮肥易氧化成硝态氮 3、在碱性环境中易于挥发 4、高浓度的氨易对作物产生毒害 5、过量的氨会抑制其他阳离子的吸收
2.2肥料种类介绍
（一）液氨： N83% 特点： 高养分含量 ， 强挥发，液体肥料
②基本上能消除养分在土壤中的淋失、退化、挥发 等损失
③能在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学 固定
④能基本满足现代农业规模化的需求，省工、省时、 省力，一次大量施用不会对作物根系产生伤害 ⑤价廉、养分含量高、利用率高等
“接触施肥” 氮肥利用率可达
种 类：
长效碳铵（钙镁磷肥包裹，石蜡－沥青封面） 涂层尿素（钙镁磷肥包裹，无机酸－缓溶剂封） 硫衣尿素（包膜：硫磺粉、胶结剂、杀微生物剂） 添加硝化抑制剂的肥料 新型包膜尿素（包膜：热塑性材料）
（二）NH4+-N的吸收和同化
1、 NH4+-N的吸收
NH4+ 的吸收与的释放存在着相当严格的 等摩尔关系 (K.Mengel et al, 1978) 。
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)
158 184 174 145
149 183 166 145
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：
4、植物的苗龄 在根中还原的比例随苗龄的 增加而提高; 5、陪伴离子 K+能促进NO3-向地上部转移， 所以钾充足时，在根中还原的比例下降；而Ca2+ 和Na+为陪伴离子时则相反; 6、光照 在绿色叶片中，光合强度与NO3-还 原之间存在着密切的相关性。 考虑以上因素可采取相应措施降低温室或塑 料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。
（三）长效氮肥的存在问题及改进措施
1. 存在问题
① 难以满足作物早期及吸肥高峰期的需要
② 大多数品种价格过高难以在大田推广应用，多用 于园艺及多年生观赏植物
③ 其中的优良品种也难以满足环境特别是可持续发 展的要求
2. 改进措施
① 以框架结构的大分子有机物质作包裹材料 ② 以分解快慢不同的包膜材料分层包裹
第三章 氮素营养与氮肥
第一节 N素营养
1.1植物体内氮的含量和分布
一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量 的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。 种类：大豆》玉米》小麦》水稻 器官：叶片》子粒》茎秆》苞叶 发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。
注意：作物体内氮素的 含量和分布，明显受施氮水 平和施氮时期的影响。通常 是营养器官的含量变化大， 生殖器官则变动小，但生长 后期施用氮肥，则表现为生 殖器官中的含氮量明显上升。
NO2
H2O
-
（还原性）
NAD(P)+
2 H+
类红 色素
铁氧还蛋白 （氧化性）
H2O+OH介质pH升高
NADP
NADPH2
NH3
细胞质
叶绿体
叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素： 1、硝酸盐供应水平 当硝酸盐数量少时，主要 在根中还原; 2、植物种类 木本植物还原能力>一年生草本 一年生草本植物因种类不同而有差异，其还原 强度顺序为： 油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳 3、温度 温度升高，酶的活性也高，所以也可 提高根中还原NO3 -N 的比例。
丁烯叉二脲 异丁叉二脲 草酰铵
控释肥料 (Controlled Release Fertilizers，CRF)
含义：通过包被材料控制速效氮肥的溶解度和氮素释 放速率，从而使其按照植物的需要供应氮素的 一类肥料。
膜内各种养分通过膜孔释放
养分释放与植物需求基本一致
特 点：
①可根据作物不同生长阶段对养分的需求,人为地 控制养分的供应和释放速度，从而一次施用能满足 作物各个生育阶段的需要
③ 把分解快慢不同的颗粒按一定比例混合
第3节 氮肥的合理分配及施用
• 1、根据气候条件合理分配和施用
• 2、根据土壤条件分配氮肥
• 3、根据作物种类施用氮肥 • 4、根据肥料特性施用氮肥
氮肥的用量及计算
Np Ns Ef
Nf= Nf
Np Ns 计划达到的产量水平的氮肥用量
目标产量的作物需量
作物生长期土壤供氮量
作物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
五、植物对氮的吸收、同化和运输
植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。在旱地农田 中，硝态氮是作物的主要氮源。由与土壤中的铵态氮通过 硝化作用可转变为硝态氮。所以，作物吸收的硝态氮多于 铵态氮。
外界溶液
细胞质
NH4+ NH3 H+
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
氨 酮戊二酸
还原性胺化作用
酮酸 谷氨酸 各 种 新 的 氨 基 酸
转氨基作用
氨
酰胺
2、 NH4-N的同化
（四） NO3--N和 NH4+-N营养作用的比较
NO3--N是阴离子，为氧化态的氮源， NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。
特点：N20%，白色结晶， 物理性质好，易溶解
属生理酸性肥料，可 作基肥、种肥、追肥。
施用要点：
硫酸铵
适合用在中性或微碱性土壤 中，若在酸性土中施用要配 合石灰或有机肥。
硫酸铵
（五）氯化铵 NH4Cl
特点：N25%，生理酸性肥料，白色结晶，弱吸湿性 施用：可作基肥，追肥，不能作种肥。水田中的效果优于 旱地。
氯化铵
氯化铵
（六）硝酸铵
特点:
N34%,白色结晶. 吸水性强,易结块, 易燃易爆,肥效特 别快,主要用在旱 地.
（七）尿素 CO （NH2）2
大粒尿素
（二）在土壤中的转化
少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收
大部分在脲酶作用下水解
1. 水解作用
CO(NH2)2 (NH4) 2CO3 NH3＋CO2＋H2O
1.2氮的营养功能
氮是植物体内许多重要有机化合物的组分， 也是遗传物质的基础。 （一）蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含 氮16%-18%）； （二）核酸和核蛋白质的成分； （三）叶绿素的组分元素； （四）许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）； 氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物 激素也都含有氮。 总之，氮对植物生命活动以及作物产量和品 质均有极其重要的作 用。合理施用氮肥是获得 作物高产的有效措施。