植物氮素营养及化学氮肥

3.施用。 硝铵一般适于旱作追肥。在旱地也可 作基肥。要浅灌、轻灌，以免硝铵中的 硝态氮造成淋失而降低肥效。 用作种肥，要控制施用量，最好采用 条施，使肥料不与种子接触。
（三）酰胺态氮肥一尿素
{CO（NH）2}

1.成分和性质。尿素含N量为46％，是 固体氮肥中含氮量最高的一种。白色 针状或粒状结晶，在常温下吸湿性不 大。尿素易溶于水，也属速效性肥料。 虽然用于根外追肥时尿素分子能直接 被作物吸收，但施在土壤中，要经微 生物作用转化成铵态氮后，才易被作 物吸收。是中性肥料 2.在土壤中的转化。 尿素施人土壤后，以分子状态溶解 于土壤溶液中，尿素在土壤中受微生 物分泌的脲酶作用水解，生成碳酸铵 和碳酸氢铵： CO（NH2）2+2H2O （NH4） 2CO3 （NH4）2CO3＋H2O NH4HCO3＋NH4OH 转化形成的铵态氮可以被土壤吸附， 也可被作物吸收。

据资料表明，我国有80％左右的耕地 土壤缺氮。说明大多数土壤氮素供应不足 是限制作物增产的主要因素。因此，在农 业生产中不断补充氮肥，就成为提高土壤 肥力，夺取作物高产稳产的一项基本措施。
二）、土壤中氮素的形态
土壤中氮素的形态可分为有机态和无机态 两种。这两种形态氮的总和称为土壤全氮量。
土壤氮素
2.土壤无机态氮的损失和固定。
土壤中的无机态氮以及当年施人的氮 素化肥、未能全部被作物吸收。一般来 说利用率只有30％一40％，其余部分通 过氨的挥发，硝酸盐的反硝化作用和淋 洗而损失掉了。此外，土壤对无机态氮 还发生固定。
１）、土壤中氮素的损失。
(1)氨的挥发损失。施人土壤中的有机肥 以及铵态氮肥和酰胺态氮肥，最后都形成 NH4+或NH3。
（二）硝态氮（NO3—N）肥
硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙和硝酸铵等。 它们都含有硝酸根离子（NO 3 -），所以具有以 下特点：易溶于水，肥效快；属生理碱性肥料； 吸湿性很强，很易结成硬块；所含的硝酸根不被 土壤胶体吸附，易随水流失；在土壤通气不良的 情况下，进行反硝化作用，易造成脱氮损失。
硝酸铵（NH4NO3）简称硝铵。

生理碱肥料
在NO3-的还原过程中消耗了H+，产生 了OH-而排到土壤中，致使土壤pH值上 升。所以，硝态氮肥属生理碱肥料。
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。 由于植物体内的氮化合物有高度的移动性， 能从老叶转移到幼叶，即当植物氮素不足时，老 叶的蛋白质进行分解，运输到新生的幼嫩叶子供 其利用，这种现象称为氮素的再度利用。 作物发生早衰，不正常的早二、植物的氮素营养

一）、植物体内氮素的含量和分布 一般植物的含氮量为干物质重的0.3%—5 ％，其含量随作物种类、器官、生育期等的 不同而异。 植物体内的氮素代谢与碳素代谢是相互制 约的，碳多，则氮少，此时植株矮小，易老 化；碳少，则氮多，易造成徒长、贪青。
二）、氮素的生理功能
缺氮 正常
亚麻(Flax)
Cucumber with N deficiency 黄瓜
+ N
Strawberry(草梅) with N deficiency on right
+ 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 分裂素的形成，易造成茎叶疯长，植株互相荫蔽， 光照减弱，不利于光合作用，使植株的碳水化合 物减少，贪青晚熟，籽粒不饱满，导致产量降低。
Cucumber growth with normal N Nutrition
水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏
N over-fertilization causes “Blotchy ripening”
氮素过多对苹果的影响
O N v o e r r m a f l e r N t i N l u
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 程称为氨化作用或矿化作用。
２）、硝化作用。 氨在硝化细菌的作用下，氧化成硝酸的过程。 硝化作用可分为两个过程。 亚硝化细菌 1、 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O（慢） 硝化细菌 2、2HNO2＋O2 2HNO3（快）
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
氮过量
Slight symptoms of N toxicity in cucumber
有机氮 Organic N
≥98%
无机氮 1%~2% Inorganic N
NH4+
NO3
1.土壤有机态氮。

是土壤中氮素的主要形态，一般占 土壤全氮量的98％以上，它主要存在于 动植物残体、腐殖质和微生物中。除了 少量的氨基酸和酰胺外，大多数必须经 过微生物分解后，才能被植物吸收。
2.土壤无机态氮。

2）、在土壤中的转化
碳铵施人土壤后， 一部分分解生成 氨，呈分子状态被土壤吸附；其余大部 分通过解离生成NH4+和HCO3-，能被作 物吸收，NH4+也能被土壤胶体吸附：

3）、施用

碳铵可作基肥和追肥，但不宜作种肥 以免影响种子的发芽和秧苗的生长。也 不宜作根外追肥，以免挥发的氨对作物 产生毒害作用。
2.硫酸铵〔（NH4）2SO4〕
硫酸铵简称硫铵。， 1）、成分和性质。硫铵是一种 含氮、硫和营养成分的固体肥料， 含氮量为20％一21％。 硫铵对 热反应较稳定，在常温下不会挥 发损失氮素，但硫铵与碱性物质 混合，即使在常温下也会激烈反 应，造成氮素的损失。
（NH4）2SO4＋CaCO3一一 CaSO4＋ 2NH3 十H2O＋CO2 （NH4）2SO4＋ K2CO 3一一 K2SO4＋2NH＋H2O＋ CO2
2.土壤无机态氮。
•
土壤无机态氮含量较少，一般只占全氮量 的l％一2％，常以铵态氮（NH4－N）和硝态氮 （NO3-＿N）的形态存在于土壤溶液中。
• 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。
燕 麦
小麦
Technologica l stripe disease 缺少氮肥
油 菜
Caused by incorrect N fertilizer application
－N
＋N
大麦 燕麦
玉米
禾本科作物 缺氮的症状
－N ＋N 小麦
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
NH4+ 一一NH3（气体）＋H+ 在PH大于等于7.5时，发生氨的大量挥 发。所以施用氮肥采用深施、施后严密盖 上，可减少氨的挥发损失。

（2）反硝化作用
硝态氮在反硝化细菌的作用下，还原成气态氮 （N2、N2O）的过程，称为反硝化作用。反硝化细菌 在好气性条件下反硝化作用较微弱，而在厌气性条件 下进行得很强烈。 在缺氧（O2＜1—2％），有新鲜有机能源存在， pH为5—8，温度在30—350C时，有利于反硝化作用 的进行。

1）、 碳酸氢铵简称碳铵，它 是用氨水吸收CO2制成的。 NH3＋H2O＋CO2－NH4HCO3 碳铵含N量为17％左右。 它为白色的细粒结晶，易溶于 水，肥效快，易吸湿，易挥发， 具有强烈的氨臭味。当温度升 高而空气湿度增大时，则易吸 湿分解，造成氨的挥发损失。 其反应式如下： NH4HCO3 一一 H2O + CO2 + NH3
（3）硝态氮的淋失
硝态氮带负电荷，不能被带负电荷 的土壤胶体吸附，故易随水渗漏或流 失，称为淋失。
2）、土壤中氮素的固定
（1）生物固定。 这是指植物和土壤微生物对无机态氮的 吸收，而变成有机态氮。
（2）非生物固定
无机态氮的非生物固定包括土壤粘土 矿物对NH4+的固定和土壤有机质对亚硝态 氮的固定
因此，硫铵不能与石灰、草木 灰、碱性农药等混合贮存和施用。
2）、在土壤中的转化 硫铵施人土壤后，很快溶解于土壤溶液中，并 解高成NH4+和 SO42-，二者均能被作物吸收。当 NH4+被吸收后同时释放出H+,加上植物对养分的 又有选择吸收性,吸收的NH4+比 SO42-要多 ,土壤 显酸性, 所以硫铵为生理酸性肥料。 3）、施用 硫铵适于一般的土壤和各种作物，可 作基肥、种肥和追肥。
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。


某些可溶性的有机态氮化合物，如氨 基酸、酰胺、尿素等也可直接被植物吸收， 但数量有限，其营养意义不及铵态氮和硝 态氮那样重要、植物对铵态氮和硝态氮的 同化，除硝态氮还原为氨的反应外，其余 过程是相同的。