植物营养学 氮素

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五、 植物缺氮症状与供氮过多的危害
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。。
作物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。
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缺氮
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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）。
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（4）硫酸铵[(NH4)2SO4] ①理化性质 氨与H2SO4反应后的结晶体，含N20~21% ，同时含有24%的S； 易溶于水，不吸潮、不结块、不挥发、不分解，理化性质良好。 ②在土壤中的转化
NH4+易被土壤胶体吸附，SO4=残留在土壤中，长期单一在酸性土
壤上施用会引起土壤进一步酸化和土壤板结，为生理酸性肥料；在碱 性土壤表面上施用，会发生氨的挥发；在水田施用，其中的SO4=会被
一、氮肥的合理分配 1、根据作物需氮特性分配 （1）根据需氮量分配 （2）根据需氮的形态分配 （3）根据需氮时期分配 （4）根据土壤供氮能力分配 （5）根据环境条件分配
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二、提高氮肥施用技术 减少因氮肥损失引起 的环境污染 1、生态系统中的氮循环
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农田生态系统氮素损失的形态与途径 ①NH3挥发：主要发生在pH≥7的土壤上，植物 叶片上也有。 ②NO3ˉ—N淋洗：氧化过程，主要发生在旱地， 尤其是轻质土壤上如砂土。 ③反硝化脱氮（NOx）：还原过程，主要发生
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2、硝态氮肥品种及特性
（1）硝酸钠（NaNO3） 有天然矿产和人工制造两种。天然矿产以智利硝石为代表；人工 制造的是硝酸生产的副产品。 ①理化性质 含N15~16%，含Na26% ；易溶于水，呈碱性。 ②在土壤中的转化 Na与土壤胶体上的钙离子交换，使土壤结构受到破坏，碱性增 强，属生理碱性肥料。 ③施用 适宜做追肥，在酸性土壤上施用效果较好，不适宜在盐碱地和水 田施用。 对某些喜钠作物肥效较好，可增加产量并改善品质。
第二章
植物的氮素营养与氮肥
第一节 氮的营养作用
一、 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：子粒>叶片>茎秆>苞叶
发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。
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二、作物体内含氮化合物的种类 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。 A.蛋 白 质 的 重 要 组 分 （ 蛋 白 质 中 平 均 含氮 16%-18%）；
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2、铵（氨）态氮肥品种及特性 （1）液氨（ NH3 ，又称无水氨） ①理化性质 氨气液化的产物，含N82~83%，是含氮量最高的氮 肥，密度0.617，沸点－33.33℃，系有压液体。 ②在土壤中的转化 NH3在常压下气化、扩散，施肥点附近pH急剧上升， 而后溶解于土壤溶液，形成NH4OH，随后pH 逐步恢复到 原来状态。 ③施用 适用于各种作物与土壤，只能用做基肥；必须使用专 用的施肥机械操作，要求土地面积较大且平整。
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二、硝态氮肥（NO3——N）
1、硝态氮肥的共性
（1）极易溶于水，在土壤中移动较快，容易随水进 入环境水体； （2）容易被作物吸收，过量吸收对作物无害； （3）对钙、镁、钾等养分的吸收无抑制作用； （4）在还原条件下，容易通过反硝化作用被还原为 气态NOX进入大气；
（5）吸湿性大，易燃易爆。
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
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蔬菜可食部分硝酸盐含量的食用卫生分级
级别 累积程度 NO3-（ mg/kg） 卫生性 蔬菜 种类 一级 轻 <432 生食允许 二级 中 <785 三级 重 <1440 四级 严重 <3100
B.核酸和核蛋白质的成分；
C.叶绿素的组分元素；
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D.许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）； E. 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 量和品质均有重要的作用。人类种植作物 的重要目的之一就是期望从中获得各种植 物蛋白，因此合理施用氮肥是获得作物优 质、高产的有效措施。
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三、 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。
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• ①NO3-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NO3-N的吸收。 pH值升高， NO3-N的吸收减少； • 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。
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（2）其他化合物 脲基脒（双氰胺+硫酸或磷酸）含氮 28%，微生物分解 草酰胺 含N32±%，微生物分解 （3）包膜尿素 硫衣尿素 含N34±%，微生物分解 塑料包膜尿素 石蜡包膜尿素，微生物分解 （4）添加脲酶抑制剂的尿素，微生物分解
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第三节
氮肥的合理分配和施用
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②NO3-N的同化
_ 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。
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NO2
NH3
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③NH4+-N的吸收 NH4+ 的吸收与H+ 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)
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158 184 174 145
149 183 166 145
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外界溶液
质 膜
细胞质
NH4+ NH3
H+
质膜上NH4+脱质子化作用示意图
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④NH4-N的同化 氨 酮酸 谷氨酸 各 种 新 的 氨 基 酸
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（3）碳酸氢铵（NH4HCO3） ①理化性质 氨与CO2反应后的结晶体，含N17% ，易挥 发，水溶性，水溶液pH8.2~8.4。 ②在土壤中的转化 NH4+易被土壤胶体吸附，对养分保存有利； 由于该肥料不含副成分，长期施用对土壤性质无 不良影响，对土壤pH 影响也不大。 ③施用 适用于各种作物与土壤，可做基肥与追肥； 施肥时必须注意防止养分挥发。
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⑵氨水（ NH3 · 2O） nH
①理化性质
氨的水溶液，含N15±% ，碱性，pH10±，系无压液
体；易挥发，对金属有腐蚀作用。 ②在土壤中的转化 NH3可被土壤胶体吸附，也可溶解于土壤溶液，形成 NH4OH，随土壤溶液迁移；对pH 影响不大。
③施用
适用于各种作物与土壤，可做基肥与追肥；必须掌握 “一不离土、二不离水”的原则，以提高肥效。
还原为H2S，毒害根系。
③施用 适用于除水田以外的各种土壤与作物，可做基肥、追肥与种肥。
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（5）氯化铵（NH4Cl） ①理化性质 氨与HCl反应后的结晶体，通常由碳铵与氯化钠经复分解反应制 得，含N23~25% ；易溶于水，不挥发、不分解，易吸潮结块，理化 性质一般。 ②在土壤中的转化
NH4+易被土壤胶体吸附，Cl－残留在土壤中，长期单一在酸性土 壤上施用会引起土壤进一步酸化和土壤板结，其速度与强度大于硫铵， 也是生理酸性肥料；但在碱性土壤上，氨挥发量小于硫铵；由于Cl－ 的存在，铵离子硝化的强度减弱。 ③施用
可做基肥与追肥。但由于其中含有高浓度的Cl－，许多对氯敏感的 经济作物（忌氯作物）则不宜使用，而对于水生作物、纤维类作物， 氯化铵则是很好的氮肥；此外，在盐碱地上也应慎用。
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六、土壤和作物体内氮的丰缺指标
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第二节：氮肥种类、性质与施用 一、铵（氨）态氮肥（NH4+—N、NH3）
1、铵（氨）态氮肥的共性
⑴容易被土壤胶体吸附，部分进入黏土矿物晶层；
⑵在旱地，容易被氧化为硝酸盐；
⑶在碱性环境中，氨容易挥发损失；
⑷高浓度铵态氮对作物容易产生毒害；
⑸作物吸收过量铵态氮对钙、镁、钾的吸收有一定 抑制作用。
在土壤水分饱和的条件下如水田。
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（2）硝酸铵（NH4NO3） ①理化性质 含N33~35% ，易溶于水，呈中性或弱酸性反 应。 ②在土壤中的转化 兼具铵态氮肥与硝态氮肥的特性。 ③施用 适宜做追肥，在干旱地区的粘质土壤上可做 基肥。 不能与新鲜的有机物料混用，以免反硝化脱 氮。