氮是植物必需營養(yǎng)元素,氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上施用最多的化學肥料,要合理施用氮肥,必須了解 作物的氮素營養(yǎng)功能及各種氮肥 的性質及合理施用方法。
第一節(jié) 作物的氮素營養(yǎng)
一、氮的含量和分布
? 除C H O外,N是作物體內含量最多的元素,在作物體內的總含量為0.3%-5%。
?同一作物:幼嫩器官及種子含量高; 葉子高于莖、桿、根。
?不同作物:豆科植物高于非豆科植物。玉米>小麥> 水稻
二、氮的生理功能
1、氮是蛋白質和核酸的成分
? 氮構成氨基酸,氨基酸構成蛋白質,蛋白質含氮16%-18%。
? 氮是含氮堿基的組分,堿基、戊 糖又是核酸成分。
? 核酸與蛋白質的結合組成核蛋白,是一切作物生命活動和遺傳變異的基礎。
2、葉綠素的重要組分
葉綠體是制造碳水化合物的工廠,葉綠素是機器,而葉綠素a和葉綠素b都含氮。
葉綠素a C55H72O5N4Mg 葉綠素b C5 H70O6N4Mg
所以,作物缺氮葉子發(fā)黃,光合作用下降,產(chǎn)量低。
3、許多酶和多種維生素的組分
?酶是具有催化功能的蛋白質,作 物體內各種代謝反應需酶參與。
?酶是由蛋白質構成,蛋白質含氮。
?許多維生素也含氮,B1 、B2、 B3、 B6等是輔酶的成分。
缺氮后作物體內的代謝受影響
三、作物對氮的吸收利用
(一)吸收形態(tài):
?大氣中含氮(N2)80%。但除豆科植物外,一般植物不能吸收利用。
? 根系吸收的主要是NH4+和NO3- 。
1、氨基化作用:
氨與酮酸形成相應的氨基酸
a-酮戊二酸+NH3 谷氨酸
2、轉氨基作用:
一種酮酸接受的NH3轉移給另一種酮
酸形成相應的氨基酸
谷氨酸+草酰乙酸a-酮戊二酸+天冬氨酸
(三)NO3- 的吸收利用
? NO3- 是逆電化學梯度吸收、耗能,是主動吸收。
? 還原后方可利用:
硝酸還原E
NO3- +NADPH NO2- +NADP
Mo
NO2-- +NADPH NH4+ +NADP
Fe Cu
NO3- 還原是在一系列酶促作用下完成,需輔酶П作為電子供體,需金屬元素參與,這些元素的缺乏, NO3-易積累,光照、溫度也影響 NO3-還原。
NO3-還原成NH4+后,同化過程與原吸收的NH4+相同。
四、作物氮素缺乏與過多癥狀
(一)缺氮癥狀
1、植株矮小、生長緩慢
2、葉綠素含量低、葉片變黃
3、老葉先黃
(二)氮素過量危害
1、降低植物體內糖分含量、作物抗性差;
2、機械組織發(fā)育差,易倒伏;
3、引起作物徒長、晚熟。
第二節(jié) 氮肥的種類、性質和施用
? 人類施用 NH4+-N肥的時間為1913年,之前使用智利硝石
? 中國1935年有化肥工業(yè)。
? 氨的合成:
高壓 催化劑
N2 + 3H2 2NH3
420-450°c
? 氮肥的生產(chǎn):
一、銨態(tài)氮肥:氯化銨 硫酸銨 碳酸氫銨 液氨
(一)銨態(tài)氮肥共性
1、 NH4+可被膠體吸附,可作基肥;
2、易溶速效,可作追肥;
3、不能與堿性物質混合施用;
4、水田施到還原層;
5、氨濃度高時,易損害作物、種子 ,一次用量不能太大。
(二)液氨(NH3):合成氨直接加壓而成
1、性質
含氮82%、密度0.617、沸點-33°C、有大的揮發(fā)性、腐蝕性。
2、在土壤中轉化
很快轉成NH4OH,和土壤反應,局部氨濃度升高、pH升高。
3、施用
能耐20個大氣壓的容器和機械,施入15CM以下土層中,秋施基肥為好。
(三)碳酸氫銨(NH4HCO3 )
氨水吸收二氧化碳制成
1、性質:
含氮17%;白色粉末;
化學堿性: pH 8.2-4.4;
含水量 5%-6.5%,易結塊;
易自行分解、揮發(fā),稱為“氣肥”。
NH4HCO3 CO2+H2O+NH3
2、在土壤中轉化
NH4HCO3 NH4++HCO3-
? NH4+被土壤作物吸收, HCO3-轉化
成CO2 和H2O,無副成分殘留。
? 短期內可使pH值上升,隨后逐漸恢復
3、施用
(1)深施覆土;
(2)作基肥、追肥,不作種肥;
(3)不能與堿性物質混施;
(4)水田深施;
(5)砂性土上少量多次施用。
(四)硫酸銨(NH4)2SO4
合成氨用硫酸吸收制成(肥田粉)
1、性質:
?含氮20 % -21 %,稱標準氮肥
?無色結晶, 易溶、速效,生理酸性
?物理性狀好,不吸濕,不結塊
2、在土壤中轉化
中性、石灰土: NH4
SCa +(NH4)2SO4 NH4S + CaSO4
酸性土 : NH4
S H +(NH4)2SO4 NH4S + H2SO4
H
3、施用:
(1)可作基肥、追肥、種肥;
(2)水田最好不用:
H
SO42- H2S
(3)石灰性土壤深施;
(4)喜硫作物優(yōu)選 ;
如:馬鈴薯、十字花科植物。
(五)氯化銨(NH4Cl ):
制造碳酸氫鈉的副產(chǎn)品
1、性質:
? 含氮24%-25%
? 白色結晶,易溶、速效
? 吸濕性稍大,生理酸性肥
2、在土壤中轉化:
3、施用:
(1)可作基肥、追肥;
(2)水田施用優(yōu)于硫酸銨;
(3)忌氯作物盡量不施;
(4)對土壤的酸化能力強于硫 銨,注意配施石灰;
(5)鹽堿地上一般不用。
二、硝態(tài)氮肥 : 硝酸銨、硝酸鈉
(一)共性
1、易溶于水,是速效性養(yǎng)分
2、易流失、不被膠體吸附、只作追肥
3、吸濕性強、易結塊
4、水田及旱田缺氧條件易反硝化脫氮
5、受熱時分解放氧,助燃易爆
(二)硝酸銨(NH4NO3 ) 用硝酸中和氨制得
1、性質:
含氮33%-35%,硝態(tài)氮和銨態(tài)氮各占一半
易溶、速效,生理中性肥料
易吸潮結塊,制造時在顆粒表面涂有疏水物質
2、在土壤中轉化:
3、施用:
一般作為追肥施用,且用于旱田。
煙草上優(yōu)先使用。
施用結塊的硝酸銨不能猛砸
(四)硝酸鈉(NaNO3 ): 天然礦石或生產(chǎn)硝酸的副產(chǎn)品
1、性質:
含氮14%-15%、易吸濕結塊
2、在土壤中轉化:
? NaNO3 Na+ + NO3-
? 硝酸根被作物吸收后,鈉離子殘留于土壤中,顯堿性。生理堿性肥料。
3、施用:
? 作旱田追肥;
? 喜鈉植物(甜菜、蘿卜、菠菜)首選;
? 鹽堿地上盡量不用。
三、酰胺態(tài)氮肥 尿素 CO(NH2)2
1、性質:
含氮46%,是固體氮肥中含氮最高的一種;
易溶、結晶、半速效;
含縮二脲2%以下,該物質造粒時形成:
是作物生長的紊亂劑,含量高時不能使用。
2、在土壤中的轉化
(1)吸附
(2)水解:在真菌,放線菌分泌的脲酶作用下進行
尿素的水解在不同土溫下所需時間:
3、施用
(1)適合于各種作物和各種土壤;
(2)作追肥應提前4-5天,施后不要立即灌水;
(3)作種肥,每畝用量小于5公斤,種與肥分離;
(4)很適合作根外追肥,濃度0.2%-2%。
尿素很適合作根外追肥的原因:
a 分子小,易擴散進入質膜;
b 中性有機物,電離度小,不傷害作物莖葉;
c 易溶于水,吸濕性強,易保持葉片濕潤被吸收;
d 吸收速率高,轉化快。
第三節(jié) 氮肥的合理施用及分配
施入土壤中的氮當季利用率
水田:35%-60%
旱田:40%-75%
肥料利用率:
當季作物對肥料中的養(yǎng)分吸收量占施入量的百分數(shù)。
氮肥損失途徑:
? 銨態(tài)氮揮發(fā)
? 硝態(tài)氮流失
? 尿素流失
?硝態(tài)氮反硝化
一、氮肥深施
二、配合施用氮肥增效劑
CP : 2?氯?6(三氯甲基)吡啶
效果:提高氮肥利用率5%-10%
時間:30-40天
用量:純氮用量的2%
作物:豆科作物上少用或不用
三、制成長效氮肥
速效氮肥:
前勁猛、中勁弱、無后勁
長效氮肥:
前勁緩、中勁穩(wěn)、后勁長
A 尿素甲醛
B 包膜肥料
在速效氮肥外層包上一層半透性物質,讓養(yǎng)分緩慢釋放,外衣成分是樹脂、瀝青、硫磺、石蠟……
現(xiàn)生產(chǎn)上已有硫衣尿素、涂層尿素、包被碳銨、緩釋肥、控釋肥、 ……
C 氫醌尿素
? 尿素生產(chǎn)中加入脲酶抑制劑-氫醌
? 機理:延長尿素在土壤中的轉化時間。
? 加入量:0.1% - 0.3%
? 效果:肥效長達40-60天
D 緩效碳銨
? 70%碳銨+30%浮石粉
? 機理:利用浮石的物理吸附作用減少氨揮發(fā)
? 效果:與等質量的純碳銨相當,節(jié)省30%。
四、氮肥的合理分配
1、土壤條件:
鹽堿地上施用酸性或生理酸性肥料;
酸性土壤上施用堿性或生理堿性肥料;
地力高少施,地力差多施,均衡增產(chǎn)。
2、作物條件:
? 豆科作物含氮高,能固氮,可少施氮肥;
? 禾本科植物多施。
? 喜硫作物分配硫酸銨;水田分配氯化銨
? 作物的臨界期和最大效率期優(yōu)先分配
3、肥料特性:
硝態(tài)氮肥分配在旱田施用
不易流失的肥料作基肥
水田施用銨態(tài)氮肥
五、氮肥與其他肥料配合
1、作物吸收N:P2O5:K2O需要有一定比例,氮肥需配合磷鉀肥施用
2、氮肥對土壤結構有不良作用,應配合施用有機肥
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