第七章大量元素营养及肥料

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,防止氨的挥发损 失｡高温多雨时防止氨中毒，尿素特别适宜于作根外 追肥。
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。
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。
50℃以上
OHO
﹥135℃
‖∣‖
2Co(NH2)2
H2N-C-N-C-NH2+NH3
缩二脲
合格尿素缩二脲含量不﹥0.5%
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2、尿素在土壤中的转化
1. 溶解呈游离态被植物吸收
O---------H-O— 粘粒
NH3
N2、NO、N2O
挥发损失 反硝化作用
有 机 氮
氨化作用 生物固定
铵态氮
硝化作用 硝酸还原作用
硝态氮
生 物 固 定
有 机 氮
吸附固定
淋洗损失
吸附态铵或 固定态铵
水体中的 硝态氮
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（三）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，也称水解氮。 北方旱地：碱解氮、南方：酸解氮。
2. 供磷过多
植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，对植 株生长产生不良影响。
叶片肥厚而密集，叶色浓绿；植株矮小，节间 过短；出现生长明显受抑制的症状；
氮 400
200
0
0.6 7.8 19.6
ห้องสมุดไป่ตู้
1900.8 1856.9 1463.7 1144 999.3
370.9 152.3 103.7
)
年份
图 中国的氮肥生产情况
我国氮肥品种的变化
年份
氮肥产量 万T
碳铵
品种占比重 % 尿素 氯铵
硝铵
1965 103.9
11
1.5 3.3 44.3
1975 370.9 54.2 4.2 1.8 13.1
（一）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 缓有效氮源 占50～70%
全 (>98%) 非水解性 难效态 占30～50%
氮
离子态 土壤溶液中
2. 无机氮 交换态 土壤胶体吸附
(1～2％) 固定态 2：1型粘土矿物固定
有机氮
矿化作用 生物固李晓定林材作料 用
无机氮
（二）土壤中氮的转化
硝铵 4.8 0.9 1.5 32.7
硫铵 3.2 37.1 1.6 4.8
其它 54.4 5.1 4.3 22.6
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。
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(％)
1553.3
1
19.6
1447.5
2
18.1
723.1
3
9.1
500.0
4
6.3
全世界
7947.1
－
100.0
(
2000
1800
1600
产 1400 量 1200
万 吨 纯
1000 800 600
（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； 易脱落，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
缺
油菜
小麦
N
－N
＋N
大麦 燕麦
7～12天 4～ 5 天 2～ 3 天
完全转化
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
施用量大、表面施用靠近根部、高温多雨、土壤渍水、 尿素转化快、局部碱性、通气不良、 NH4+不能转化为 NO3-、NH3不能挥发所致。
3、尿 素施用
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 15~18
差 液体,碱性,易挥发
碳铵 NH4HCO3 16.5~17.5 较差 结晶,碱性,易吸湿和分解
氯化铵 NH4Cl 24~25 较好 结晶,生理酸性,有吸湿性
硫铵 (NH4) 2SO4 20~21
矿物晶格固定 土壤胶体吸附
生物吸收
溶于水
NO3-N
NO3-
NO2-
N2O、N2
流失
嫌气反硝化脱氮
（三）提高氮肥利用率的途径
1、合理选择及施用氮肥
（1）作物需肥特性 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
（2）土壤条件
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
包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾
1、共同特性 ⑴ 易溶于水，易被作物吸收 ⑵不被土壤胶体吸附，易随水流失 ⑶易发生反硝化作用 ⑷促进钙镁钾等的吸收 ⑸吸湿性大，具助燃性（易燃易爆） ⑹ 硝态氮肥含氮量均较低
2、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
第七章 大量元素营养与肥料
第一节 氮素营养与氮肥 一、植物的氮素营养 二、化学氮肥的种类、性质及其施用方法 三、提高氮肥利用率的途径
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一、 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
品种 转化及结果
施用
氯化铵 NH4＋＋Cl－ 使土壤酸化(生理酸,硝化酸, 代换酸)、脱钙板结
基肥 (配施石灰和 有机肥),追肥;适于 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)CaSO4板结 适于各种作物 不宜稻田
=
2. 以分子态被土壤胶体吸附
3. 大部分在脲酶作用下水解
脲酶
CO(NH2)2 2H2O(NH4) 2CO3
NH2 C
腐
N H-----O=C
殖 质
H
H2ONH4HCO3＋NH4OH
影响转化的因素：
NH3+ CO2+H2O
脲酶活性与pH值、水分、温度、有机质含量、质 地等密切相关，如温度影响：
10oC 20oC 30oC
1985 1144.0 54.8 35.2 1.8 5.7
1993 1528.0 50.8 39.8 3.3 3.5
2000 1900.8
-
60.4
-
-
世界部分国家氮肥生产品种（占%）
国家 美国 日本 印度 俄罗斯
尿素 17.7 34.8 80.8 32.9
磷铵 19.9 19.1 11.8 7.0
5、实现计量施肥 6、开发利用长效氮肥和缓/控释氮肥
（1）合成有机长效肥 ①脲甲醛 ②脲乙醛 ③脲异丁醛 ④草酰乙胺 等
（2）包膜包被肥料
①硫衣尿素 ②涂层尿素 ③沥青、石蜡、钙镁磷 肥包被碳铵 ④树脂包膜肥料 （醇酸树脂、聚氨 酯、聚乙烯醇等
（3）基块大粒肥
①塑填肥料 ②大粒尿素、碳铵 ③腐殖酸、硅藻 土、褐煤粉、有机肥等挤压造粒肥
（一）铵态氮肥
包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵
1、共同特性（均含有NH4＋ 或NH3） ⑴易溶于水，易被作物吸收 ⑵易被土壤胶体吸附和固定 ⑶可发生硝化作用 ⑷ 碱性环境中氨易挥发 ⑸高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害 ⑹ 对钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用
2、理化性质
表 铵态氮肥的基本性质
好 结晶,生理酸性,稳定
3、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, 深施
氨水 对土壤和作物影响不大
基肥,追肥,深施
碳铵
NH4＋＋HCO3－
对土壤没有副作用
基肥,追肥,深施 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
种子>叶片>根系>茎秆 生长环境：高磷土壤>低磷土壤
2. 分布：集中在幼芽和根尖
再利用能力强达80％以上
有机磷：占85％，以核酸、磷脂、
3. 形态
植素为主
无机磷：占15％，以钙、镁、钾的
磷酸盐形式存在
分布
磷在细胞及植物组织内有明显的区域化 现象，植物细胞及组织内复杂的膜系统，将 细胞和组织分隔成不同的区域。
碱解氮： ＜ 50mgKg –1为低，50～100mgKg –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，20～40mgKg –1为中等，
＞ 40mgKg –1为高 李晓林材料
三、 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
施用
硝酸铵 HN4NO3 34~35 (生理中性盐) 旱地追肥
硝酸钠 NaNO3 15~16 生理碱性盐 少量多次
硝酸钙 Ca(NO3) 12.6~15 吸湿性 (水培营养液氮源)
硝酸钾 KNO3 14-0-45
助燃性
（三）酰胺态氮肥 —— 尿素
1、理化性质
分子式：CO(NH2)2 含氮量：46％ 基本性质：有机物
第二节 植物的磷素营养和磷肥 一、植物的磷素营养 二、土壤中的磷素 三、磷肥的种类、性质和施用 四、提高磷肥肥效的措施
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一、 植物的磷素营养
（一）植物体内磷的含量、分布和形态
1. 含量(P2O5)：植株干物重的0.2~1.1%
影响因素—— 植物种类：油料作物>豆科作物>禾本科作物 生育期：生育前期>生育后期 器官：幼嫩器官>衰老器官、繁殖器官>营养器官
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。
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（二）硝态氮肥
－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
马 铃薯
油菜
烟草
黄
-N
瓜
+N
草
莓
+N
-N
芹
菜
缺氮
供氮
落 叶松
-N
+N
氮过量
Cucumber growth with normal N Nutrition
蔬菜硝酸盐累积
二、 土壤中的氮素
• 土壤N素形态及有效性 • N素在土壤中转化 • 土壤供N评价
一般来讲，无机磷的 大部分是在液泡中，只有 一小部分存在于细胞质和 细胞器内。液泡是细胞磷 的贮存库，而细胞质则是 细胞的代谢库。
（二）、磷的生理作用
1.磷是植物体内重要化合物的组分 核酸和核蛋白、磷脂、植素、ATP、辅酶 2.磷能加强光合作用和碳水化合物的 合成与运载 3.促进氮素代谢 （1） 促进蛋白质合成. （2）利于体内硝酸的还原和利用 （3） 增强豆科作物的固氮量
四、 提高氮肥利用率的途径
（一）氮肥利用率
1、定义：指当季作物吸收肥料氮的数量
占施氮量的百分数
2、测定方法
（1） 差值法
施氮区作物的吸氮量－无氮区作物的吸氮量
氮肥利用率=
×100%
施用氮肥的总氮量
(％)
（2） 15N示踪法
（二）氮肥损失和失效的途径
NH4-N
水 解
溶于水
-CONH2
O2
NH3 挥发 NH4+ NO2-
（3）肥料特性
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
（4）气候条件
｡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
2、深施覆土、减少表施
3、氮肥与其他肥料配合
4、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
4.促进脂肪代谢 5.提高作物对外界环境的适应性 如抗旱、抗 寒、抗病等
（三）植物对磷的吸收和利用 1. 主要是正磷 酸盐：H2PO4－> HPO42－>P043－ 2.偏磷酸盐、焦磷酸盐 3.少量的有机磷化合物
（四）植物对缺磷和供磷过多的反应
1. 磷素营养缺乏症
＊植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝 少 ＊花芽分化延迟，落花落果多 ＊多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿 症状从茎基部开始 ＊植物缺磷的症状常首先出现在老叶