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化学肥料 氮素营养与氮肥PPT这个PPT主要包含了作物体内氮素含量与分布,氮在植物生长发育中的作,氮素的吸收与利用,植物的氮素缺乏与过剩,耕作土壤中的氮素来源,土壤中的氮素含量与形态,土壤的供氮能力及氮的有效性,氮肥的分类,常用氮肥的性质、转化与施用,氮肥利用率的测定,提高氮肥利用率的途径等内容,欢迎下载 。

植物氮素营养与氮肥
第一节  植物氮素营养
第二节  植物土壤氮素营养
第三节  氮肥的种类、性质和施用
第四节  提高氮肥利用率的途径
第一节 植物氮素营养
一、作物体内氮素含量与分布
植物体含氮量一般为0.3~5%。
豆科作物高于禾本科作物;
籽粒、叶片﹥茎杆、根系
生育前期叶片﹥生育后期的叶片;
氮素含量随代谢中心的转移而变化;
含氮量还受土壤供氮水平和施肥的影响;
氮在植物体中的运动性较强,在利用率在70 ~80%。
供氮状况对马铃薯伤流液中细胞分裂素的影响(Sattelmacher等,1978)
氮素的吸收与利用
一)氮素吸收形态
     NH4+、NO3-、NO2-
      可溶性有机氮:氨基酸、酰胺等
      豆科植物可以通过共生固氮,直接利用空气中的N2
二)各种形态氮素的吸收利用
1、NO3-N吸收与利用
    NO3-N被主动吸收后,一般有下面几条去向:
a. 穿过液泡膜储存在液泡中。
b. 从根系中运输到木质部,然后被运输到地上部。
c. 在根系中或地上部被硝酸还原酶(nitrate reductase (N.R.) )还原成亚硝酸。
还原力
           在这个还原过程中,还原力来源于NADH 和NADPH 。
将NO3- 的5价 N  转化成 NO2- 的3价N, 需要 2电子:
NO3- + 2H+ + 2e- -----------------------> NO2- +H2O
(NR) 是非常重要的酶,因为它是 NO3-同化反应的第一步,因此似乎有调节作用;另外,这是一个耗能过程。
2.氨(NH3)的同化
氨的同化有两条途径:
1)谷氨酸脱氢酶(GDH)途径
2)谷酰胺合成酶((GS)和谷氨酸合成酶与氨基转移酶(GOGAT))
氨基转移作用
植物体内,主要是通过谷氨酸的氨基转移作用形成其它各种氨基酸,这个过程需要氨基转移酶。该酶的辅酶是磷酸吡哆醛(Vb6)。已经知道,植物体内有17种或18种酮酸可与谷氨酸进行转氨基作用。
酰胺在植物体内的作用
储藏氮素  当氨过剩时,形成谷酰胺和天门冬酰胺;
消除氨毒 在亚麻、高粱、三叶草和香豌豆等植物中,将HCN掺入半胱氨酸而再转化为天门冬酰胺,消除毒害;
运输氮素
三)NH4-N和NO3-N的营养特点
1、NO3-N的吸收是一个主动过程;吸收NO3-N可是根际pH升高;NH4-N吸收机制不清楚,吸收后,可使根际pH下降。
2、水稻、茶树、甘薯和马铃薯等比较喜欢氨态氮肥外,大多数植物喜欢硝态氮。烟草喜欢铵态氮与硝态氮配合施用。
3、在低温条件下(8℃),植物吸收铵态氮多于硝态氮;随温度升高,硝态氮的吸收逐渐增加;在高温条件下(26℃~35℃),植物吸收的硝态氮多于铵态氮。
4、与硝态氮相比,以铵态氮为营养时,消耗的能量少(667160焦耳/摩尔)。
表3-6植物在不同氮源下生长量的比较
四、植物的氮素缺乏与过剩
氮素缺乏 
生长过程缓慢
叶片黄化
根冠比较大
分枝分蘖少
谷类作物穗数及穗粒数减少,千粒重下降,产量降低。
缺素首先出现在老叶上
左为正常的秋季苹果叶;右为缺氮的苹果叶
西红柿缺氮,生长矮小,茎和叶柄变硬变脆,叶片为淡绿色,偶尔为淡紫色,下部黄化。
梨树缺氮;亮黄、紫色或红色叶片
小麦缺氮:缺少分蘖、茎变细,发红;叶片淡绿色,老叶黄化,早死脱落。
大麦缺氮:类似于小麦。缺少分蘖,茎变细,基部发红;叶片淡绿,老叶黄化,死亡,脱落。
蒜缺氮、磷:右为缺氮,生长矮小、瘦弱、叶片淡绿,叶点死亡;
左为缺磷:生长缓慢、矮小,叶片暗绿、叶点死亡。
氮素过多
植物枝叶茂盛,群体过大,通风透光不好,碳水化合物消耗太多,使茎杆细弱,机械强度小,容易倒伏;体内可溶性氮化合物过多,容易遭受病虫害;贪青晚熟,结实率下降,产量降低;瓜果的含糖量降低,风味差,不耐贮藏,品质低;叶菜类植物中硝酸盐高,危害健康。
老叶萎焉、下垂、无生气,接着,下部叶片黄化、出现褐斑。
地壳中的氮素平衡(Werner,1980)
第二节 土壤中的氮
一、耕作土壤中的氮素来源
1、施入的肥料氮素
2、生物固氮 非共生固氮(4.6~8.4公斤/公顷)和共生固氮(57~600公斤/公顷)
3、降水 英国洛桑为4公斤/公顷年;美国为2 ~ 32公斤/公顷年);浙江金华为23.1公斤/公顷年
4、尘埃为0.1 ~0.2公斤/公顷年
5、土壤吸附 0.025 ~0.1克/公顷年
6、灌水:泰国为0.1公斤/公顷年
7、成土母质中也有少量的氮素
二、土壤中的氮素含量与形态
一)土壤含氮量一般为0.04 ~0.35%,多数在0.05 ~0.1%之间。
         土壤含氮量与土壤有机质具有密切关系,有机质越高含氮量越高;
           在自然条件下,由东到西,由北到南逐渐下降;东北黑土最高,华南、西南和青藏高原次之,黄淮地区、黄土高原最低;
           在农田土壤中,含氮量还与施肥历史及施肥量有关。
影响氮素淋失的因素
降雨量或灌水量
土壤质地
地表植被
施肥量
第三节 氮肥的种类、性质与施用
一、氮肥的分类
铵(氨)态氮肥:液铵、氨水 、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵
硝态-硝铵态氮肥:硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾
酰胺态氮肥:尿素
氰氨态氮肥:石灰氮
氮溶液:有压氮溶液、无压氮溶液
P167:铵态氮肥共同特点。
二、常用氮肥的性质、转化与施用
1、液氨(NH3)
性质:含氮82%,比重0.617,沸点-33℃,冰点-77.8 ℃(111.5大气压下)
在土壤的性质:施肥点周围的氨浓度大1000~2000ppm,pH高达9~9.5,NO2-上升到100 ~200ppm;土壤微生物群体下降数周;
          高浓度的NH4+、NH3和NO2-等种子发芽和幼苗生长不利。
施用:基肥深施3-4寸以下,距离植株15厘米以上。
注意事项:要用耐压的容器贮存、运输,用特殊的施肥机械直接注射到土壤深处,不能与种子、植株、牲畜及人的皮肤等直接接触。
2、氨水(NH3·nH2O)
    性质 含氮量15 ~18%;无色或淡黄色液体,浓氨水的pH11.2,稀释500倍时为10.1;具有很强的腐蚀性性和挥发性;对铜、铝、铁等金属有强烈的腐蚀作用,对水泥、石器、陶器、松木、橡胶、薄膜等腐蚀性较小。因此贮存、运输和施用中要防止挥发、灼伤等。
在土壤中的转化:氨气一部分为土壤所吸附,或转化成HN4OH后,被吸附。在酸性土壤上可中和一部分酸,在石灰性土壤上可使土壤pH暂时上升,但随着硝化和吸收, pH恢复正常。
施用:作基肥和追肥。作追肥时,应将氨水施在距植株3 ~6厘米土层下,或稀释50 ~100倍泼施,或随灌溉水 施入。
3、碳酸氢铵(NH4)2HCO3
性质 白色粉末状结晶,含氮16.5~17.5%,溶解性较差,20℃时为20。干燥,阴凉(20 ℃以下)环境下,比较稳定。在潮湿,高温环境下,易分解:
施用 适宜于作基肥和追肥,不能做种肥;
         由于碳酸氢铵具有较强的挥发性,因此,要深施盖土,防止挥发,一般深度为10厘米左右。
 注意事项: 应贮藏在阴凉干燥,密封的袋子或容器中。
4、硫酸铵(NH4)2SO4
性质 白色结晶,溶解度较大,20℃时为75克;理化性质良好,常温常压条件下稳定,只有在235℃高温下,才分解放出氨气:
遇到碱性物质也会分解放出氨气。因此,硫酸铵应避免与石灰、草木灰和碱性农药等碱性物质存放在一起。
中性土壤施用硫酸铵22年对土壤pH值和Ca2+含量的影响(Russel,1961)
施用
硫酸铵可做基肥、种肥和追肥;
尤其适宜于拌种,但应该干拌,不能加水;
在酸性土壤上应配合施用石灰,或有机肥来,防止土壤酸化;在盐基饱和度小,而且降雨比较多的土壤上,要注意钙的流失;在水田施用时,要注意排水晒田,防止硫化氢的毒害。
5、氯化铵(NH4CI)
性质:白色结晶,含氮量24~25%,溶解度较大,吸湿性较硫酸铵大,理化性质较好,贮藏、运输方便;在340℃以上时,才会分解,但遇到碱性物质也会分解,放出氨气;当空气湿度达到78%时,易吸湿结块,应注意防潮。
在土壤中的转化
          与硫酸铵类似。由于氯化钙比硫酸钙的溶解度要大的多,因此,氯化铵引起的土壤钙流失和pH下降比硫酸铵严重;由于氯离子具有抑制硝化的作用,氯化铵的硝化作用没有硫酸铵快。
施用
    可做基肥和追肥,不适宜于做种肥,也不适宜做秧田肥;
   氯化铵不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、柑橘、葡萄和茶树等“忌氯”作物上施用,除非这些作物生长的土壤缺氯;如果要施用应提前施用。
   但是猕猴桃是一种需要氯比较多的果树,应提倡施用含氯肥料。
    在盐碱地、低洼地最好不要施用氯化钾;酸性土壤施用氯化钾应与石灰或有机肥配合施用。
6、硝酸铵NH4NO3
性质  白色结晶,含氮34~35%,NH4+-N、NO3--N各半。溶解度大,20℃时,溶解度达188克。吸湿性强。20 ℃的吸湿临界值为66.9%;易结块。硝铵具有助燃性和爆炸性。在高温下,硝酸铵分解,体积急剧增加,引起爆炸。
在土壤中的转化
硝铵施入土壤后,水解产生的NH4+-N、NO3—N均可被作物吸收利用,因此对土壤不会产生大的影响。但是NO3—N在水田易发生反硝化,或流失。
施用 一般做追肥,少量多次施用,在旱地可做基肥,但不宜做种肥。
   最适宜于在烟草等经济作物上施用。
7、尿素(CO(NH2)2
性质 白色结晶,含氮46%,有一定的吸湿性,当相对湿度超过89%,温度高于20℃时,吸湿性很快增加,因此贮藏过程中要防潮。溶解性较强,20 ℃时,溶解度为110克。在常温常压下稳定。当温度超过135 ℃时,会生成缩二脲。缩二脲含量超过2%,会影响种子萌发和植株生长。因此尿素中的缩二脲含量不能超过1%,用做叶面肥时,不能超过0.5%。
尿素在土壤中的转化
在土壤中,经土壤脲酶、微生物等作用下,水解形成碳酸铵,碳酸铵进一步转化为碳酸氢铵。
尽管尿素在水解前,可被土壤胶体以氢键的方式吸附,但是它吸附远远小于土壤对铵态氮的吸附。
施用
尿素可做基肥和追肥;
尿素适宜任何作物与土壤。由于施入土壤后水解产生大量的氢氧化铵和碳酸氢铵,使得施肥点周围的pH值升高,易造成氨挥发,因此要深施盖土。
尿素含氮量高,因此一次施肥量不宜过多,一般每亩追肥不要超过7.5公斤。土壤追肥肥效较缓,应提前4~5天施用。
尿素最适宜做根外追肥  因为尿素为小分子有机物,容易扩散进入叶细胞;在细胞内的电离度小,对植物茎叶的损伤小,质壁分离现象叶少。另外,吸湿性较强,能在叶面上保持较长的湿润时间,有利于吸收。
土壤pH值对面施尿素时NH3挥发的影响 (J. W Rnst等,1960)
某些作物叶面喷施尿素的浓度
8、长效氮肥
1)特点:
   养分释放速度慢,肥效长久,可满足整个生长期需要;
   可一次大量施用,减少施肥次数,施肥成本低。
2)种类
     合成长效氮肥 以尿素为基体与醛反应形成的低水溶性聚合物,只有经化学或生物化学作用才能逐渐分解,供作物吸收利用。
     种类有:脲甲醛、脲乙醛、脲异丁醛、草酰胺等。
包膜肥料 在速效氮肥颗粒外面包裹一层惰性膜状物质,延缓氮素释放速度。
     种类有:硫衣尿素、长效碳铵、涂层尿素等。
 控释肥料 在包膜肥料的基础上,改进包膜技术,人为控制养分释放速度,使之与作物吸肥速度相一致。
第四节 提高氮肥利用率的途径
一、氮肥利用率的测定
           氮肥利用率是指作物对氮肥中氮素吸收利用的数量占施用氮肥总量的百分率。
田间试验中氮肥当季利用率(朱兆良,1992)
二、提高氮肥利用率 的途径
1、根据土壤、作物肥料等特性合理分配和施用氮肥(如铵态氮肥深施)
2、合理调控氮肥施用量
3、氮肥与其它肥料(有机肥、磷、钾肥和微肥)配合施用
4、提高氮肥施用技术(氮肥深施、水肥综合管理、合理的施肥时期等)
5、合理施用氮肥增效剂、如硝化抑制剂、脲酶抑制剂等
尿素的增产效果与施肥量的关系 (张绍林,朱兆良等,1988)
氮、磷肥配施的增产效果 (据李光锐,1985)
氮肥不同追施方法的增产效果(kg/kgN) (林葆、金继运,1991)
水稻碳铵粒肥深施的利用率 (Li和Chen,1980)

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