木质素对尿素在土壤中的转化及生物利用的影响
尿素的科学施用方法
尿素的科学施用方法 施用尿素应当遵循十个方面的技术要点，既节约经济成本又能发挥肥料的肥效。（1）、优先考虑主要作物在施用时，应首先考虑种植面积较大、经济价值较高的作物(如小麦、玉米)，而对于荞麦等次要作物，则可以根据自己的经济情况，适当少施或者甚至不施，有针对性地发挥肥料的增产作用。（2）、用作基肥或追肥尿素适合用作基肥和追肥，一般情况下不作种肥用。因为尿素容易破坏蛋白质的结构，使蛋白质变性，影响种子的发芽和幼苗根系的生长，严重时会使种子失去发芽的能力。（3）、用作秋肥对于旱地，尿素秋施较春施的效果要好得多。据相关试验显示，在相同条件下，秋施可以使尿素当季利用率比春施提高10.8%以上，如果施用尿素时，再配合有机肥和其它化肥的施用，效果还会更好。（4）、用作根外追肥尿素是酰胺态肥料，是有机物，中性，不含副成分，对作物茎叶烧伤很小，尿素分子体积小，易于透过细胞膜进入细胞；尿素本身有吸湿性，容易被叶片吸收，尿素往叶内透入时，引起质壁分离的情况少，即使发生也会很快恢复。所以尿素作根外追肥比其它氮素肥料的效果好。根外喷施尿素的浓度、时间，随作物种类不同而异。一般情况下，每亩每次施用尿素0.5 -2.5公斤；每4-5天一次，2-3次即可。（5）、提前追施尿素施入土壤后，先经土壤微生物作用，水解为碳酸氢铵，方可被作物根系吸收。因此应当提前追施。（6）、深施履土尿素在土壤中分解的最终产物是碳酸铵，碳酸铵很不稳定，在土壤中或土壤表面分解形成游离氨，易挥发损失，所以施用尿素时应当深施履土，履土深度一般10厘米
左右。（7）、尽量雨后施用尿素吸湿性能好，在旱地实施追肥时要尽量安排在雨后，以便肥料迅速溶解，被土壤吸附，同时也可以使部分肥料通过叶片吸收，提高肥效，减少损失。（8）、早晨或傍晚施用和其它氮素肥料一样，尿素的施用时间应在早晨或傍晚，最好是雨后或阴天，切忌在晴天（或中午）气温较高时施用。（9）、配合其它化肥施用尿素属于单元肥料，施用时应和磷肥或其它化肥配合使用，这样既可以满足作物对各种养分的需要，同时也能发挥肥料之间的协助作用。（10）、和有机肥料配合施用尿素和有机肥料配合施用是提高尿素肥效的一项有效的措施，可以取长补短，缓急相济，提高肥效，节约化肥，促进微生物活动，改善作物营养条件，降低生产成本，提高产量，增加收入等，从而提高肥料的经济效益。农家肥以优质猪粪为最好，一般情况下，尿素与猪粪的比例为1:1.9。 施用尿素四忌：一忌单独施用理想的施用方法是，先施有机肥，然后将尿素、过磷酸钙、氯化钾诸肥合理配方施用；二忌与碳铵混用尿素施入土壤后，要转化成氨才能被作物吸收，其转化速度在碱性条件下比在酸性条件下慢得多。碳铵施入土壤后呈碱性反应，ph值为8.2~8.4。碳铵和尿素混施，会使尿素转化成氨的速度大大减慢，容易造成快活素的流失和挥发损失。因此，尿素与碳铵不宜混用或同时施用；三忌在地表撒施尿素撒施在地表，常温下要经过4~5天转化过程才能被作物吸收，大部分氮素在铵化过程中被挥发掉，利用率只有30%左右，如果在碱性土壤和有机质含量高的土壤撒施，氮素的损失
尿素性质
水分/%≤0.50 1.00 粒度(φ0.8～2.5mm)/%≥ 90 90 工业制法 生产方法：工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下： 2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O 农业应用： 尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。 尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。 分析 方法名称：尿素—尿素的测定—中和滴定法 应用范围：本方法采用滴定法测定尿素中尿素的含量。 本方法适用于尿素。 方法原理：供试品照氮测定法测定，用盐酸滴定液滴定，根据滴定液使用量，计算尿素的含量。 试剂： 1. 盐酸滴定液(0.2mol/L) 仪器设备： 试样制备： 1. 盐酸滴定液(0.2mol/L) 配制：取盐酸18.0mL，加水适量使成1000mL，摇匀，得0.2mol/L盐酸滴定液。标定：取在270~300℃干燥至恒重的基准无水碳酸钠约0.3g，精密称定，加水50mL使溶解，加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴，用本液滴定至溶液由绿色转变为紫红色时，煮沸2分钟，冷却至室温，继续滴定至溶液由绿色变为暗紫色。每1mL盐酸滴定液（0.2mol/L）相当于10.60mg的无水碳酸钠。根据本液的消耗量与无水碳酸钠的取用量，算出本液的浓度。 取甲基红0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液7.4mL使溶解，再加水稀释至200mL。取0.1%甲基红的乙醇溶液20mL，加0.2%溴甲酚绿的乙醇溶液30mL，摇匀。 操作步骤：精密称取供试品约0.15g，置凯氏烧瓶中，加水25mL、3%硫酸铜溶液2mL与硫酸8mL，缓缓加热至溶液呈澄明的绿色后，继续加热30分钟，放冷，加水100mL，摇匀，沿瓶壁缓缓加20%氢氧化钠溶液75mL，自成一液层，加锌粒0.2g，用氮气球将凯氏烧瓶与冷凝管连接，并将冷凝管的末端伸入盛有4%硼酸溶液50mL的500mL锥形瓶的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏，俟氨馏尽，停止蒸馏，馏出液中加甲基红指示液数滴，用盐酸滴定液(0.2mol/L)滴定，并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL盐酸滴定液(0.2mol/L) 相当于6.006mg的CH 4N 2 O。
土壤中氮的形态和转化
土壤中氮的形态和转化 徐斌 一、土壤中氮的形态 土壤中的氮素形态分无机态及有机态两大类，但以有机态为主，按其溶解度大小和水解难易分为3类：第一，水溶性有机氮；第二，水解性有机氮；第三，非水解性有机态氮；它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。 土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。 1.有机态氮 按其溶解度大小和水解难易分为3类： 第一、水溶性有机氮一般不超过全氮的5％。它们主要是一些游离的氨基酸、胺盐及酰胺类化合物，分散在土壤溶液中，很 容易水解，释放出离子，是植物速效性氮源。 第二、水解性有机氮占全氮总量的50％－70％。主要是蛋白质多肽和氨基糖等化合物。用酸碱等处理时能水解成为较简单 的易溶性化合物。 第三、非水解性有机态氮占全氮的30％－50％。它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。 2．无机态氮
土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮及亚硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。 第一，硝态氮土壤中硝态氮主要来源于施人土壤中的硝态氮肥和微生物的硝化产物。 第二，铵态氮土壤中的铵态氮又分为三种，铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。 第三，亚硝态氮土壤中的亚硝态氮是硝化作用的中间产物。二、土壤中氮的转化 土壤氮素形态较多，各种形态的氮素处于动态变化之中，不同形态的氮素互相转化，对于有效氮的供应强度和容量有重要意义。 1.有机态氮的转化 土壤中的有机态氮是较复杂的有机化合物，必须要经过各种矿化过程，变为易溶的形态，才能发挥作物营养的功能。它的矿化量和矿化速率就成为决定土壤供氮能力的极其重要的因素。土壤有机氮的矿化过程是包括许多过程在内的复杂过程。 ①水解过程蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶的作用下，逐步分解为各种氨基酸。 ②氨化过程氨基酸在多种微生物作用下分解成氨的过程称为氨化过程。如： RCH2OH＋NH3＋CO2＋能量—水解—→ RCHNH2 COOH＋H2O RCHOHCOOH＋NH3＋能量—氧化—→ RCHNH2COOH＋O2 RCOOH＋NH3＋CO2＋能量——还原—→RCHNH2 COOH＋H2
土壤中的氮素及其转化
土壤中的氮素及其转化 1.土壤中氮素的来源和含量 1.1 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NO3—N。 1.2 含量 我国耕地土壤全氮含量为0.04%~0.35%之间，与土壤有机质含量呈正相关。 2. 土壤中氮素的形态 3. 土壤中氮素的转化
3.1 有机氮的矿化作用 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。
过程：有机氮氨基酸NH4＋-N＋有机酸 结果：生成NH4＋-N（使土壤中有机态的氮有效化） 3.2 土壤粘土矿物对NH4＋的固定 定义：①吸附固定（土壤胶体吸附）：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4＋的吸附作用 ②晶格固定（粘土矿物固定）：NH4＋进入2:1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用 过程： 结果：减缓NH4＋的供应程度（优点？缺点？） 3.3氨的挥发 定义：在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程
过程： 结果：造成氮素损失 3.4硝化作用 定义：通气良好条件下，土壤中的NH4＋在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象 过程： 结果：形成NO3--N 利：为喜硝植物提供氮素 弊：易随水流失和发生反硝化作用
3.5无机氮的生物固定 定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被植物体或者微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。 过程： 结果：减缓氮的供应，可减少氮素的损失 3.6反硝化作用 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 过程：
结果：造成氮素的气态挥发损失，并污染大气 3.7硝酸盐的淋洗损失 NO3-不能被土壤胶体吸附，过多的硝态氮容易随降水或灌溉水流失。 结果：氮素损失，并污染水体 4. 小结：土壤有效氮增加和减少的途径 增加途径：①施肥(有机肥、化肥)；②氨化作用；③硝化作用(喜硝作物)；④生物固氮；⑤雷电降雨 降低途径：①植物吸收带走；②氨的挥发损失；③硝化作用(喜铵作物)；④反硝化作用；⑤硝酸盐淋失；⑥生物和吸附固定(暂时)
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式(土壤部分初稿)
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式 我国耕地土壤全氮含量为～％之间，且土壤有机质含量呈正相关。其氮素来源包括：生物固氮、降水、农业灌溉和施肥等，而目前肥料是农田土壤氮肥的主要来源。下面就从土壤中氮素的主要表现形态和转化过程等进行详细的介绍：（一）土壤中氮素的主要形态 水溶性速效氮源 < 全氮的5% 包括游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物等 有机氮水解性缓效氮源占50～70% 包括蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类 (>98%) 非水解性难利用占30～50% 包括杂环态氮、缩胺类 离子态土壤溶液中 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 注明：其中无机氮包括：铵态氮(NH4+ — N)、硝态氮(NO3-— N)、亚硝态氮(NO2- — N)三种主要形态。 一般情况下，土壤中存在的主要是有机态氮，占土壤总氮的90~98%。
（二）土壤中氮素的转化过程 1.有机态氮的转化 土壤中的有机态氮是较复杂的有机化合物，必须要经过各种矿化过 程，变为易溶的形态，才能发挥作物营养的功能。它的矿化量和矿化速 率就成为决定土壤供氮能力的极其重要的因素。土壤有机氮的矿化过程 是包括许多过程在内的复杂过程。 ①水解过程蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶的作用下，逐 步分解为各种氨基酸。 ②氨化过程氨基酸在多种微生物作用下分解成氨的过程称为氨 化过程。如： RCH2OH＋NH3＋CO2＋能量—水解—→ RCHNH2COOH＋H2O RCHOHCOOH＋NH3＋能量—氧化—→ RCHNH2COOH＋O2 RCOOH＋NH3＋CO2＋能量——还原—→RCHNH2COOH＋H2 由此可见，氨化作用可在多种多样条件下进行。无论水田、旱田， 只要微生物活动旺盛，氨化作用都可以进行。
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式(土壤部分)
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式 我国耕地土壤全氮含量为 0.04～0.35％之间，且土壤有机质含量呈正相关。其氮 素来源包括：生物固氮、降水、农业灌溉和施肥等，而目前肥料是农田土壤氮肥 的主要来源。下面就从土壤中氮素的主要表现形态和转化过程等进行详细的介绍： 一) 土壤中氮素的主要形态 注明：其中无机氮包括：铵态氮(NH 4+ — N)、硝态氮(NO 3- — N)、亚硝态氮(NO 2- — N)三种主要形态。 一般情况下，土壤中存在的主要是有机态氮，占土壤总氮的 90~98%。 水溶性 速效氮源 < 全氮的 5% 包括游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物等 有机氮 水解性 缓效氮源 占 50～70% 包括蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类 (>98%) 非水解性 难利用 占 30～ 50% 包括杂环态氮、缩胺类 土壤溶液中 土壤胶体吸附 (1～2％) 固定态 2：1 型粘土矿物固定 离子态 无机氮 吸附态
二）土壤中氮素的转化过程 1.有机态氮的转化 土壤中的有机态氮是较复杂的有机化合物，必须要经过各种矿化过程，变为易溶的形态，才能发挥作物营养的功能。它的矿化量和矿化速率就成为决定土壤供氮能力的极其重要的因素。土壤有机氮的矿化过程是包括许多过程在内的复杂过程。 ①水解过程蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶的作用下，逐步分解为各种氨基酸。 ②氨化过程氨基酸在多种微生物作用下分解成氨的过程称为氨化过程。如：
RCH2OH＋ NH3＋ CO2＋能量—水解—→ RCHNH2COOH＋ H2O RCHOHCOOH＋NH3＋能量—氧化—→ RCHNH2COOH＋ O2 RCOOH＋ NH3 ＋ CO2＋能量——还原—→RCHNH2COOH＋H2 由此可见，氨化作用可在多种多样条件下进行。无论水田、旱田，只要微生物活动旺盛，氨化作用都可以进行。 氨化作用产生的铵态氮能被植物和微生物吸收利用，是农作物的优良氮素营养。未被作物吸收利用的铵，可被土壤胶体吸收保存。但在旱地通气良好的条件下，铵态氮可进一步为微生物转化。 ③硝化过程指氨或铵盐在微生物作用下转化成硝酸态氮化合物的过程。它是由两组微生物分两步完成的。第一步铵先转化成亚硝酸盐，紧接着亚硝酸盐又转化成硝酸盐，消化过程是一个氧化需氧过程，只有在通气良好的情况下才能进行。所以水稻田在淹水期间主要为铵态氮，硝态氮很少，旱地土壤一般硝化作用速率快于氨化作用，土壤中主要为硝态氮。硝态氮也是为植物吸收利用的优良氮源，所以可以利用土壤硝化作用强度来了解旱地土壤的供氮性能。 ④反硝化作用指土壤中硝态氮被还原为氧化氮和氮气，扩散至空气中损失的过程。反硝化作用主要由反硝化细菌引起。在通气不良的条件下，反硝化细菌可夺取硝态氮及其某些还原产物中的化合氧，使硝态氮变为氮气损失。 2.无机态氮的转化过程 无机态氮包括硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化铵等。由于这些都属于不稳定的化合物，易氨化释放出氨，同时也遵循硝化过程和反硝化作用；但应指出，施用时需在保护地的密闭环境中施用，除应注意土壤适当湿度和通透性外，还应掌握少施、勤施和深施。如施用不当，极易熏坏叶片，甚至造成全株死亡。 尿素虽属有机氮肥，但因结构简单，其转化过程与无机氮肥基本相同，以尿素为例
尿素的性质及用途
尿素的性质及用途 尿素 百科名片 尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲 。是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为CON2H4、(NH2)2CO或CN2H4O，国际非专利药品名称为Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。活力论从此被推翻。 生理 尿素在肝脏产生后融入血液（人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间），最后通过肾脏由尿排出。少量尿素由汗排出。 生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢，叫做尿素循环。此过程耗费能量，却很必要。因为氨有毒，且是常见的新陈代谢产物，必须被消除。肝脏在合成尿素时，需要N-乙酰谷氨酸作为调节。 含氮废物具有毒性，产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢（即脱氨基作用，是氨基酸在脱去氨基的过程，该过程生成的含氮化合物在肝脏中转化为尿素，不含氮部分转化为糖类或脂肪等）过程。大多数生物必须再处理之。海生生物通常直接以氨的形式排入海水。陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。鸟和爬行动物通常排泄尿酸，其它动物（如哺乳动物）则是尿素。例外如，水生的蝌蚪排泄氨，但在其蜕变过程转为排泄尿素；大麦町狗主要排泄尿酸，不是尿素，因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。 哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。这循环最早在1932年被提出，其反应起点是氨的分解。1940年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后，它已完全被理解。在这循环中，来自氨和L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素，起中介作用的是L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和 L-精氨酸。 尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。但别种生物亦然，如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。 尿素对生物基本是废物，但仍有正面价值。比如，肾小管里的尿素被引入肾皮质
尿 素
尿素 尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲。是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O，国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。 化学式：CO(NH?)?，分子质量 60．06 ，CO(NH?)?无色或白色针状或 棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体 颗机无臭无味。含氮量约为46.67%。密度 1．335g/cm3。熔点132．7℃。溶于水、醇，不溶于 乙醚、氯仿。呈弱碱性。 化学性质 尿素易溶于水，在20℃时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。粒状尿素为粒径1～2毫米的半透明粒子，外观光洁，吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80％，但30℃时，临界吸湿点降至72.5％，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。 尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动
物的饲料。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5％。缩二脲含量超过1％时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。 尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。 施用 尿素适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。 尿素适用于一切作物和所有土壤，可用作基肥和追肥，旱水田均能施用。由于尿素在土壤中转化可积累大量的铵离子，会导致PH升高2——3个单位，再加上尿素本身含有一定数量的缩二脲，其浓度在500ppm时，便会对作物幼根和幼芽起抑制作用，因此尿素不易用作种肥。 正确贮存方法 1、尿素如果贮存不当，容易吸湿结块，影响尿素的原有质量，给农民带来一定的经济损失，这就要求广大农户要正确贮存尿素。在使用前一定要保持尿素包装袋完好无损，运输过程中要轻拿轻放，防雨淋，贮存在干燥、通风良好、温度在20度以下的地方。 2、如果是大量贮存，下面要用木方垫起20公分左右，上部与房顶要留有50公分以上的空隙，以利于通风散湿，垛与垛之间要留出过道。以利于检查和通风。已经开袋的尿素如没用完，一定要及时封好袋口，以利下年使用。
尿素的化学性质及在土壤中的转化
尿素的化学性质及在土壤中的转化 分子式：CO(NH2)2，分子量60.06 ，CO(NH2)2 无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗机无臭无味。密度1．3 35g/cm3。熔点132．7℃。溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。呈微碱性。可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至160℃分解，产生氨气同时变为氰酸。因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。尿素含氮(N)46％，是固体氮肥中含氮量最高的。 尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用了生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5％。缩二脲含量超过1％时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。 尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。 施用 尿素适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。 尿素适用于一切作物和所有土壤，可用作基肥和追肥，旱水田均能施用。由于尿素在土壤中转化可积累大量的铵离子，会导致PH升高2～3个单位，再加上尿素本身含有一定数量的缩二脲，其浓度在500ppm时，便会对作物幼根和幼芽起抑制作用，因此尿素不易用作种肥。 用途 它可以大量作为三聚氰胺、脲醛树酯、水合阱、四环素、苯巴比妥、咖啡因、还原棕BR、酞青蓝B、酞青蓝Bx、味精等多种产品的生产原料。 一、调节花量为了克服苹果地大小年，遇小年时，于花后5-6周(苹果花芽分化的临界期，新梢生长缓慢或停止，叶片含氮量呈下降趋势)叶面喷施0.5％尿素水溶液，连喷2次，可以提高叶片含氮量，加快新梢生长抑制花芽分化，使大年的花量适宜。 二、疏花疏果桃树的花器对尿素较为敏感但嘎面反应较迟钝，因此，国外用尿素对桃和油桃进行了疏花疏果试验，结果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要较大浓度(7.4％)才能显示出良好效果，最适合浓度为8％-12％，喷后1—2周内，即能达到疏花疏果的目的。但是，在不同的土地条件下，不同时期及不同品种的反应尚需进一步试验。 三、水稻制种在杂交稻制种技术中，为了提高父母本的异交率，以增加杂交稻制种量或不育系繁种量，一般都采用赤毒素喷施母本以减轻母本包颈程度或使之完全抽出；或喷施父母本，调节二者的生长，使其花期同步。由于赤霉素价格较贵，用其制种成本高。人们用尿素代替赤霉素进行实验，在孕穗盛期、始穗期(20％抽穗)使用1.5％-2％尿素，其繁种效果与赤霉素类似，且不会增加株高。
土壤中氮的转化过程
土壤中氮的转化过程 硝态氮(NO3-) 与铵态氮(NH4+) 土壤中氮的转化过程农业中氮的3个主要来源是尿素、铵态氮和硝态氮。铵转化成硝态氮的生物氧化过程一般称为硝化作用。此过程由自养型好气性细菌引起，如图中所示。在淹水土壤中，铵的氧化会受到抑制。尿素在尿酶的作用下或化学水解成氨和二氧化碳。在氨化过程中，氨被铵氧化菌转化成铵，接下来，铵被硝化菌转化成硝酸盐（硝化作用）。 氮的转化率取决于一些条件---当前土壤中存在的硝化细菌。在以下条件下，NH4+ 向NO3的转换才能顺利进行: 有硝化菌存在。 土壤温度> 20 °C 土壤的pH 值在5,5 - 7,5之间 土壤中有足够的水分和氧气 若土壤出现以下一个或多个情况时，氮的转化受限制或完全停止，可能会造成铵在土壤中的积累(Mengel and Kirkby, 1987)：
低pH值大大的抑制了微生物对铵离子的氧化。 缺氧（比如，淹水土壤） 缺少有机质（它是细菌的碳来源） 土壤干燥 土壤温度低引起土壤的微生物的活性降低，从而抑制硝化。在26 °C是硝化作用最佳温度，而铵化的最佳温度高达50 °C。所以，在热带的土壤中，即使在中性pH的条件下，由于硝化率低，也会导致铵的聚积。 图1. 土壤中氮转化的过程(点击图放大, 点击这里打开和打印图表) 含硝态氮的肥料较之含铵肥料的优点 硝态氮是作物最佳氮源： 不挥发性：与铵不同，硝态氮不挥发，所以不要求必需土施，还可以用作追肥和叶面施肥，便于操作。 在土壤中可移动-直接被植物吸收，效率最高。 硝态氮协同促进阳离子的吸收，如钾、钙、镁。而铵与这些离子竞争吸收位点。
硝态氮可以被植物立即吸收，而不需要任何的转化，而尿素和铵在被植物吸收之前都要经过转化。 施用硝态-氮肥，不会导致土壤酸化。 硝态氮限制对有害物的大量吸收，比如氯化物。 硝态氮转化成氨基酸的过程在叶片上发生，以太阳能为能源，是个节能过程。铵必须在根部被转化成有机氮化合物。这一过程需要消耗碳水化合物，会影响植物的其它生理过程，如植株生长和果实充实。 Legaz et al (1996)明确阐述硝态氮的吸收效率比铵态氮吸 收率更高。为期6个月对柑橘的养分吸收测定中，将不同肥料（硝酸钾，硫酸铵）施用于沙土和壤土内，结果发现柑橘吸收硝态氮的效率(同位素N-15标记法)最高。在沙土条件下，植株对氮的吸收率差别非常大，施用硝酸钾时，氮的吸收率为60%，而施用硫酸铵时，氮的吸收率只有40%。 土壤中硝态氮/铵态氮的最佳比例Knight et al (2000)发现， 土壤中的硝态氮比铵态氮更有益于马铃薯的产量和多数品 质特性，从而带给种植者更高的经济回报。该项研究在南非西开普省三得韦德进行，那里的土壤pH值低，粘粒和有机质含量低，不利于硝化。试验比较了三个水平的铵态氮/硝态氮比例，即80:20，50:50，20:80。收益最好的是，施用
土壤中氮的形态和转化
土壤中氮的形态和转化 一、土壤中氮的形态 土壤中的氮素形态分无机态及有机态两大类，但以有机态为主，按其溶解度大小和水解难易分为3类：第一，水溶性有机氮；第二，水解性有机氮；第三，非水解性有机态氮；它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。 土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。 1.有机态氮 按其溶解度大小和水解难易分为3类： 水溶性有机氮一般不超过全氮的5％。它们主要是一些游离的氨基酸、胺盐及酰胺类化合物，分散在土壤溶液中，很容易水解，释放出离子，是植物速效性氮源。 水解性有机氮占全氮总量的50％－70％。主要是蛋白质多肽和氨基糖等化合物。用酸碱等处理时能水解成为较简单的易溶性化合物。 非水解性有机态氮占全氮的30％－50％。它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。 2．无机态氮 土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮及亚硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。 第一，硝态氮土壤中硝态氮主要来源于施人土壤中的硝态氮肥和微生物的硝化产物。 第二，铵态氮土壤中的铵态氮又分为三种，铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。 第三，亚硝态氮土壤中的亚硝态氮是硝化作用的中间产物。 二、土壤中氮的转化 土壤氮素形态较多，各种形态的氮素处于动态变化之中，不同形态的氮素互相转化，对于有效氮的供应强度和容量有重要意义。 1.有机态氮的转化 土壤中的有机态氮是较复杂的有机化合物，必须要经过各种矿化过程，变为易溶的形态，才能发挥作物营养的功能。它的矿化量和矿化速率就成为决定土壤供氮能力的极其重要的因素。土壤有机氮的矿化过程是包括许多过程在内的复杂过程。 ①水解过程蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶的作用下，逐步分解为各种氨基酸。 ②氨化过程氨基酸在多种微生物作用下分解成氨的过程称为氨化过程。如： RCH2OH＋NH3＋CO2＋能量—水解—→ RCHNH2 COOH＋H2O RCHOHCOOH＋NH3＋能量—氧化—→ RCHNH2COOH＋O2 RCOOH＋NH3＋CO2＋能量——还原—→RCHNH2 COOH＋H2 由此可见，氨化作用可在多种多样条件下进行。无论水田、旱田，只要微生物活动旺盛，氨化作用都可以旺盛进行。 氨化作用产生的铵可被植物和微生物吸收利用，是农作物的优良氮素营养。未被作物吸收利用的铵，可被土壤胶体吸收保存。但在旱地通气良好的条件下，铵态氮可进一步为微生物转化。 ③硝化过程指氨或铵盐在微生物作用下转化成硝酸态氮化合物的过程。它是由两组微生物分两步完成的。第一步铵转化成亚硝酸盐，紧接着亚硝酸盐又转化成硝酸盐，消化过程是一个氧化过程，只有在通气良好的情况下才能进行。所以水稻田在淹水期间主要为氨态氮，硝
尿素的施用方法
尿素的施用方法 尿素，学名碳酸二铵，含氮量在44%～46%之间，缩二脲应≤0.9%～1.5%。目前是我国固态氨肥中含氮量最高的肥料，理化性质比较稳定，纯品为白色或略带黄色的结晶体或小颗粒，内加防湿剂，吸湿性较小，易溶于水，为中性氮肥。尿素养分含量较高，适用于各种土壤和多种作物，最适合作追肥，特别是根外追肥效果好。 尿素施入土壤，只有在转化成碳酸氢铵后才能被作物大量吸收利用。由于存在转化的过程，因此肥效较慢，一般要提前4～6天施用。同时还要求深施覆土，施后也不要立即灌水，以防氮素淋至深层，降低肥效。 尿素根外追肥时，尤其是叶面，对尿素中的营养成分吸收很快，利用率也高，增产效果明显。喷施尿素时，对浓度要求较为严格，一般禾本科作物的浓度为 1.5%～2%，果树为0.5%左右，露地蔬菜为0.5%～1.5%，温室蔬菜在0.2%～0.3%之间。对于生长盛期的作物，或者是成年的果树，施用尿素的浓度可适当提高。 施用尿素应注意以下几个问题： 1、一般不直接作种肥。因为尿素中含有少量的缩二脲，一般低于2%，缩二脲对种子的发芽和生长均有害。如果不得已作种肥时，可将种子和尿素分开下地，切不可用尿素浸种或拌种。 2、当缩二脲含量高于0.5%时，不可用作根外追肥。 3、尿素转化成碳酸氢铵后，在石灰性土壤上易分解挥发，造成氮素损失，因此，要深施覆土。
尿素的性质和施用方法 1、成分与性质 尿素含氮量46％，是固态氮肥中含氨量最高的一种氮肥。尿素在造粒过程中，若高温(高于133摄氏度)处理，会产生缩二脲，缩二脲含量超过2％时，对作物种子和幼苗均有毒害作用。尿素易溶于水，20摄氏度时，100公斤水中可溶解105公斤尿素。 2、在土壤中的转化 尿素施入土壤后，以分子态溶于土壤溶液中，并能被土壤胶体吸附，吸附的机理是尿素与粘土矿物或为腐殖质以氢健相结合。尿素在土壤中经土壤微生物分泌的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵。在土壤中呈中性，水分适当时，温度越高，水解越快，在10摄氏度时，需7—10天，20摄氏度时4—5天，3摄氏度时，只需2天就能完全转达化为碳酸铵，碳酸铵很不稳定，所以施用尿素也应深施盖土，防止氮素损失。尿素是中性肥料，长期施用对土壤没有破坏作用。 3、施用方法 尿素适用于各土壤和各种作物，它可以作基肥和追肥，因为尿素的含氮量高，在水解过程中施肥点附近NH4+浓度剧增，使土壤中PH 在短期内升高1—2个单位，故会影响种子发芽或幼苗根系生长，严重时使种子失去发芽能力，如作种肥施用，须和干细土混合施在种子下一定的距离，避免肥料和种子直接接触，还要控制用量，一般2.5公斤／亩为宜。
课题2 土壤中分解尿素的细菌 (答案版)
专题2 微生物的培养与应用 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1）是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨（CO2）。能分解尿素的细菌能合成脲酶。 2.选择培养基是指允许特定种类的微生物生长而同时抑制或阻止其他种类微生物生长生长的培养基。 选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、Ph 等。 举一反三写出分离出下列微生物的选择性条件 （1）将土壤中的固氮菌分离出来不加氮源的培养基 （2）将土壤中自养微生物分离出来不加碳源的培养基 （3）筛选出抗青霉素的微生物加入青霉素的培养基 （4）筛选出耐高浓度食盐的微生物加入高浓度的氯化钠 3.在统计菌落数目时常用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法细菌的数量还可以滤 膜法计数。 4.当稀释度足够高时，培养基上的一个标准菌落来源于稀释液中的一个活菌。 为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30-300 的平板进行计数。 5.每克样品细菌数＝（C/V）×M （C菌落平均数，V涂布稀释液的体积，M代表稀释倍数）。 6.菌落数往往比活菌数少，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成一个菌落。
7.土壤微生物主要分布在距地表 3-8 cm 8.分离不同的微生物采用不同的稀释倍数，其中细菌为104、105、106倍，放线菌为 103、104、105倍，真菌为102、103、104倍。培养不同微生物需要不同温度，其中细菌一般在 30-37 ℃培养，放线菌一般在 25-28 ℃培养，霉菌一般在 25-28 ℃培养。 9.在菌落计数时每隔 24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。在一定条件下同种微生物表现出稳定的菌落特征，包括菌落的形状、大小、隆起的程度、颜色等，是区分菌种的主要依据。 10.对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。例如：在尿素培养基中加入酚红指示剂，若培养基变红，说明细菌能分解尿素；大肠杆菌在固体培养基上培养，加入伊红-美蓝菌落呈现黑色。 鉴别培养基：在培养基中加入化学物质或指示剂，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物。 课题3 纤维素分解微生物的分离 1．纤维素是一种由葡萄糖相连而成的含量最丰富多糖类化合物。 2．棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素在纤维素酶酶的催化作用分解。
氮肥在土壤中的变化
氮肥的种类不同，在土壤中的转化特点不同。 硫铵、碳铵和氯化铵中NH4+的转化相同，除被植物吸收外，一部分被土壤胶体吸附，另一部分通过硝化作用将转化为NO3-；硫铵和氯化铵中阴离子的转化相似，只是生成物不同，酸性土壤中两都分别生成硫酸和盐酸，增加土壤酸度；石灰性土壤中则分别生成硫酸钙和氯化钙，使土壤孔隙堵塞或造成钙的流失，使土壤板结，结构破坏；二者在水田中的转化亦有所不同，氯化铵的硝化作用明显低于硫铵，且不会像硫铵一样产生水稻黑根，因此在水田中往往氯化铵的肥效高于硫铵；碳铵中的碳酸氢根离子则除了作为植物的碳素营养之外，大部可分解为CO2和H2O，因此，碳铵在土壤中无任何残留，对土壤无不良影响。 硝态氮肥如硝酸铵施入土壤后，NH4+和NO3-均可被植物吸收，对土壤无不良影响。NH4+除被植物吸收外，还可被胶体吸附，NO3-则易随水淋失，在还原条件下还会发生反硝化作用而脱氮。 酰胺态氮肥如尿素施入土壤后，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，要比其它铵态氮肥早几天施用，具体早几天为宜，应视温度状况而定。 氮肥合理施用的基本目的在于减少氮肥损失，提高氮肥利用率，充分发挥肥料的最大增产效益。由于氮肥在土壤中有氨的挥发、硝态氮的淋失和硝态氮的反硝化作用三条非生产性损失途径，氮肥的利用率是不高的，据统计，我国氮肥利用率在水田为35%-60%，旱田为45%-47%，平均为50%，约有一半损失掉了，既浪费了资源，又污染了环境，所以合理施用氮肥，提高其利用率，是生产上亟待解决的一个问题。 氮肥的合理分配应根据土壤条件、作物的氮素营养特点和肥料本身的特性来进行。 土壤条件：土壤条件是进行肥料区划和分配的必要前提，也是确定氮肥品种及其施用技术的依据。首选必须将氮肥重点分配在中、低等肥力的地区，碱性土壤可选用酸性或生理酸性肥料，如硫铵、氯化铵等；酸性土壤上应选用碱性或生理碱性肥料，如硝酸钠、硝酸钙等。盐碱土不宜分配氯化铵，尿素适宜于一切土壤。铵态氮肥宜分配在水稻地区，并深施在还原层，硝态氮肥宜施在旱地上，不宜分配在雨量偏多的地区或水稻区。“早发田”要掌握前轻后重、少量多次的原则，以防作物后期脱肥，“晚发田”既要注意前期提早发苗，又要防止后期氮肥过多，造成植株贪青倒伏。质地粘重的土壤上氮肥可一次多施，砂质土壤上宜少量多次。 营养特点：作物的氮素营养特点是决定氮肥合理分配的内在因素，首选要考虑作物的种类，应将氮肥重点分配在经济作物和粮食作物上。其次要考虑不同作物对氮素形态的要求，水稻宜施用铵态氮肥，尤以氯化铵和氨水效果较好，马铃薯最好施用硫铵，大麻喜硝态氮，甜菜以硝酸钠最好，西红柿幼苗期喜铵态氮，结果期则以硝态氮为好，一般禾谷类作物硝态氮和铵态氮均可，叶菜类多喜硝态氮等。作物不同生育时期施用氮肥的效果也不一样，在保证苗