第4章氮素营养与氮肥PPT讲稿.ppt

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1、第4章 氮素营养与氮肥李晓林材料李晓林材料第1页，共46页，编辑于2022年，星期二 第四章第四章 植物的氮素营养与氮肥植物的氮素营养与氮肥主要内容：主要内容：第一节第一节 植物的氮素营养植物的氮素营养 第二节第二节 土壤中的氮素及其转化土壤中的氮素及其转化 第三节第三节 化学氮肥的种类、性质及其施用化学氮肥的种类、性质及其施用方法方法 第四节第四节 提高氮肥利用率的途径提高氮肥利用率的途径第2页，共46页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 植物的氮素营养植物的氮素营养一、铵态氮和硝态氮的营养特点一、铵态氮和硝态氮的营养特点1.NH1.NH4 4+为还原态，有利形成还原性有机物为还原态，有

2、利形成还原性有机物如：薄荷、烟草体内芳香族挥发油含量增加如：薄荷、烟草体内芳香族挥发油含量增加2.NO2.NO3 3-为氧化态，有利形成氧化性有机物为氧化态，有利形成氧化性有机物如：有机酸含量增加，特别是苹果酸、柠檬酸如：有机酸含量增加，特别是苹果酸、柠檬酸3.3.铵态氮易引起铵态氮易引起“氨中毒氨中毒”；硝态氮易产生；硝态氮易产生亚硝酸积累亚硝酸积累第3页，共46页，编辑于2022年，星期二4.作物吸收有选择性作物吸收有选择性 喜铵植物：喜铵植物：水稻、甘薯、马铃薯水稻、甘薯、马铃薯 喜硝植物：喜硝植物：甜菜、烟草、大部分蔬菜，如黄甜菜、烟草、大部分蔬菜，如黄瓜、番茄、莴苣等瓜、番茄、莴苣等

3、5.酸性环境有利硝态氮吸收，中性以上有利酸性环境有利硝态氮吸收，中性以上有利铵态氮吸收铵态氮吸收不能简单的评判哪种形态好或是不好，因为肥效不能简单的评判哪种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。高低与各种影响吸收和利用的因素有关。第4页，共46页，编辑于2022年，星期二二、植物氮素营养失调症状二、植物氮素营养失调症状1.氮缺乏：氮缺乏：生长缓慢生长缓慢，植株矮小，分蘖或分枝植株矮小，分蘖或分枝少，叶片为淡绿色、浅黄色、黄色乃至枯死；症少，叶片为淡绿色、浅黄色、黄色乃至枯死；症状首先从下部老叶出现，逐步向上，早衰，品质状首先从下部老叶出现，逐步向上，早衰，品质差。差。2.

4、氮过量：氮过量：植株徒长，柔软多汁，叶色浓绿，植株徒长，柔软多汁，叶色浓绿，贪青晚熟；易倒伏，易感病虫害。蔬菜硝酸盐含贪青晚熟；易倒伏，易感病虫害。蔬菜硝酸盐含量增加。量增加。第5页，共46页，编辑于2022年，星期二燕燕 麦麦小小 麦麦油油 菜菜缺缺 N第6页，共46页，编辑于2022年，星期二禾本科作物禾本科作物缺氮的症状缺氮的症状大麦大麦玉米玉米小麦小麦燕麦燕麦NNNN第7页，共46页，编辑于2022年，星期二不同时期和部位的缺氮症状不同时期和部位的缺氮症状苗期缺氮苗期缺氮老叶缺氮老叶缺氮绿色绿色V字症字症第8页，共46页，编辑于2022年，星期二马马 铃铃 薯薯第9页，共46页，编辑于

5、2022年，星期二油菜油菜第10页，共46页，编辑于2022年，星期二烟草烟草第11页，共46页，编辑于2022年，星期二黄黄 瓜瓜+N-N第12页，共46页，编辑于2022年，星期二草草 莓莓+N-N第13页，共46页，编辑于2022年，星期二芹芹 菜菜缺氮缺氮供氮供氮第14页，共46页，编辑于2022年，星期二落落 叶叶 松松-N+N第15页，共46页，编辑于2022年，星期二Cucumber growth with normal N Nutrition氮氮 过过 量量第16页，共46页，编辑于2022年，星期二氮素过多对苹果的影响氮素过多对苹果的影响Normal N Nutrition

6、for“Golden delicious”Over-fertilized with N fertilizer for“Golden delicious”第17页，共46页，编辑于2022年，星期二蔬菜硝酸盐累积第18页，共46页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 土壤中的氮素及其转化土壤中的氮素及其转化土壤土壤N素形态及有效性素形态及有效性 N素在土壤中转化素在土壤中转化 第19页，共46页，编辑于2022年，星期二一、一、N含量含量我国耕地土壤全氮含量为我国耕地土壤全氮含量为0.050.1之间，之间，与土壤有机质含量呈正相关与土壤有机质含量呈正相关我国土壤含氮量的地域性规律：我国土壤含氮

7、量的地域性规律：北北 增加增加 西西 长江长江 东东 增加增加 南南 增加增加第20页，共46页，编辑于2022年，星期二二、土壤中氮的形态二、土壤中氮的形态 水溶性水溶性 速效氮源速效氮源 98%)非水解性非水解性 难效态难效态 占占3050%离子态离子态 土壤溶液中土壤溶液中2.无机氮无机氮 交换态交换态 土壤胶体吸附土壤胶体吸附 (12)固定态固定态 2：1型粘土矿物固定型粘土矿物固定 有机氮有机氮 无机氮无机氮矿化作用矿化作用生物固定作用生物固定作用全全氮氮第21页，共46页，编辑于2022年，星期二三、土壤中氮的转化三、土壤中氮的转化 铵态氮铵态氮 硝态氮硝态氮 吸附态铵或吸附态铵或

8、固定态铵固定态铵水体中的水体中的硝态氮硝态氮 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 生物固定生物固定 硝酸还原作用硝酸还原作用 NH3 N2、NO、N2O 挥发损失挥发损失 反硝化作用反硝化作用吸附固定吸附固定 淋洗损失淋洗损失 有有机机氮氮有有机机氮氮生生物物 固固定定第22页，共46页，编辑于2022年，星期二四、土壤供氮能力评价四、土壤供氮能力评价有效氮：有效氮：能被当季作物利用的氮素，包括能被当季作物利用的氮素，包括无机氮无机氮(2)和易分解的有机氮，统称水解氮。和易分解的有机氮，统称水解氮。北方旱地：碱解氮、南方：酸解氮。北方旱地：碱解氮、南方：酸解氮。碱解氮：碱解氮：50mgKg 1

9、为低，为低，50100mgKg 1为中等，为中等，100mgKg 1为高为高全氮全氮：土壤供氮潜力或容量：土壤供氮潜力或容量速效氮速效氮：NH4+NO3-土壤供氮强度土壤供氮强度 2 20mgKg 1为低，为低，204 40mgKg 1为中等，为中等，40mgKg 1为高为高 第23页，共46页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 氮肥的种类、性质和施用氮肥的种类、性质和施用氮肥生产情况：氮肥生产情况：1.世界氮肥生产的主要国家世界氮肥生产的主要国家2.我国的氮肥生产我国的氮肥生产3.我国氮肥品种的变化我国氮肥品种的变化4.某些国家氮肥生产品种某些国家氮肥生产品种第24页，共46页，编辑于2

10、022年，星期二表表 世界氮肥生产的主要国家（世界氮肥生产的主要国家（19941994）国家国家 产量（产量（104t，N）位次位次 占世界氮肥比例占世界氮肥比例()中国中国 1553.3 1 19.6 美国美国 1447.5 2 18.1 印度印度 723.1 3 9.1 俄罗斯俄罗斯 500.0 4 6.3 全世界全世界 7947.1 100.0 第25页，共46页，编辑于2022年，星期二152.3152.3370.9370.9999.3999.31463.71463.7103.7103.719.619.67.87.80.60.61856.91856.91900.81900.811441

11、1440 02002004004006006008008001000100012001200140014001600160018001800200020001949194919551955196019601965196519701970197519751980198019851985199019901995199520002000产产量量(万万吨吨纯纯氮氮)年年 份份图图中国的氮肥生产情况中国的氮肥生产情况第26页，共46页，编辑于2022年，星期二 我国氮肥品种的变化我国氮肥品种的变化 年份氮肥产量万T 品种占比重%碳铵尿素氯铵硝铵1965103.9111.53.344.31975370.9

12、54.24.21.813.119851144.054.835.21.85.719931528.050.839.83.33.520001900.8-60.4-第27页，共46页，编辑于2022年，星期二 世界部分国家氮肥生产品种（占世界部分国家氮肥生产品种（占%）国家尿素磷铵硝铵硫铵其它美国17.719.94.83.254.4日本34.819.10.937.15.1印度80.811.81.51.64.3俄罗斯32.97.032.74.822.6第28页，共46页，编辑于2022年，星期二 氮肥的种类很多，根据氮肥中氮素的形态，常氮肥的种类很多，根据氮肥中氮素的形态，常用的氮肥一般可分为三大类。用

13、的氮肥一般可分为三大类。第一类是铵态氮肥，如氨水、硫酸铵、碳酸氢第一类是铵态氮肥，如氨水、硫酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等；铵、氯化铵等；第二类是硝态氮肥，如硝酸铵、硝酸钠、硝酸第二类是硝态氮肥，如硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾等；钙、硝酸钾等；第三类是酰胺态氮肥，如尿素、石灰氮。第三类是酰胺态氮肥，如尿素、石灰氮。第29页，共46页，编辑于2022年，星期二一、铵态氮肥一、铵态氮肥包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵（一）共同特性（一）共同特性（均含有（均含有NH4 或或NH3）1.易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收2.易被土壤胶体吸附和固

14、定易被土壤胶体吸附和固定3.可发生硝化作用可发生硝化作用4.碱性环境中氨易挥发碱性环境中氨易挥发5.高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害6.对钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用对钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用第30页，共46页，编辑于2022年，星期二（二）理化性质（二）理化性质 表表 铵态氮肥的基本性质铵态氮肥的基本性质品种品种 分子式分子式 含氮量含氮量(%)稳定性稳定性 理理 化化 性性 质质液氨液氨 NH3 82 差差 液体液体,碱性碱性,易挥发易挥发氨水氨水 NH3 nH2O 1518 差差 液体液体,碱性碱性,易挥发易挥发碳铵碳铵 NH4HCO3 16.51

15、7.5 较差较差 结晶结晶,碱性碱性,易吸湿和分解易吸湿和分解氯化铵氯化铵 NH4Cl 2425 较好较好 结晶结晶,生理酸性生理酸性,有吸湿性有吸湿性硫铵硫铵 (NH4)2SO4 2021 好好 结晶结晶,生理酸性生理酸性,稳定稳定第31页，共46页，编辑于2022年，星期二（三）在土壤中的转化和施用（三）在土壤中的转化和施用表表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用铵态氮肥在土壤中的转化和施用品种品种 转化及结果转化及结果 施用施用 液氨液氨 NH3H2O NH4OH 基肥基肥,深施深施氨水氨水 对土壤和作物影响不大对土壤和作物影响不大 基肥基肥,追肥追肥,深施深施碳铵碳铵 NH4HCO3 基肥基

16、肥,追肥追肥,深施深施 对土壤没有副作用对土壤没有副作用 适于各种土壤和适于各种土壤和 大多数作物大多数作物第32页，共46页，编辑于2022年，星期二表表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用铵态氮肥在土壤中的转化和施用品种品种 转化及结果转化及结果 施用施用 氯化铵氯化铵 NH4Cl 基肥基肥(配施石灰和配施石灰和 使土壤酸化使土壤酸化(生理酸生理酸,硝化酸硝化酸,有机肥有机肥),追肥追肥;适于适于 代换酸代换酸)、脱钙板结、脱钙板结 稻田和一般作物稻田和一般作物,不宜忌氯作物不宜忌氯作物硫铵硫铵 NH4SO42 基肥基肥(配施石灰和配施石灰和 使土壤酸化使土壤酸化(游离酸游离酸,生理酸生理酸,有

17、机肥有机肥),追肥追肥,种肥种肥 硝化酸硝化酸,代换酸代换酸)CaSO4板结板结 适于各种作物适于各种作物 不宜稻田不宜稻田第33页，共46页，编辑于2022年，星期二李晓林材料李晓林材料生理酸性肥料：生理酸性肥料：施入土壤中的肥料通过作物选择吸收后，剩余较多的离子产生酸度而使土壤pH下降的肥料称。生理碱性肥料：生理碱性肥料：施入土壤中的肥料通过作物选择吸收后，剩余较多的离子产生碱度而使土壤pH升高的肥料称。生理中性肥料：生理中性肥料：肥料成分可全部被作物吸收，无任何残余影响土壤酸碱度。第34页，共46页，编辑于2022年，星期二二、硝态氮肥二、硝态氮肥包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾包括

18、：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾（一）共同特性（一）共同特性1.易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收2.不被土壤胶体吸附，易随水流失不被土壤胶体吸附，易随水流失3.易发生反硝化作用易发生反硝化作用4.促进钙镁钾等的吸收促进钙镁钾等的吸收5.吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）第35页，共46页，编辑于2022年，星期二（二）理化性质与施用（二）理化性质与施用表表 硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用 品种品种 分子式分子式 含氮量含氮量(%)性质性质 施用施用硝酸铵硝酸铵 HN4NO3 3435 (生理中性盐生理中性盐)旱地追肥旱地追

19、肥硝酸钠硝酸钠 NaNO3 1516 生理碱性盐生理碱性盐 少量多次少量多次硝酸钙硝酸钙 Ca(NO3)12.615 吸湿性吸湿性 (水培营养液氮源水培营养液氮源)硝酸钾硝酸钾 KNO3 14-0-45 助燃性助燃性第36页，共46页，编辑于2022年，星期二三、酰胺态氮肥三、酰胺态氮肥 尿素尿素（一）理化性质（一）理化性质分子式：分子式：CO(NH2)2含氮量：含氮量：46基本性质：有机物基本性质：有机物 纯品为白色针状结晶，吸湿纯品为白色针状结晶，吸湿 肥料为颗粒状；表面有石蜡防潮肥料为颗粒状；表面有石蜡防潮 易溶于水，呈中性，热稳定性差。易溶于水，呈中性，热稳定性差。第37页，共46页，

20、编辑于2022年，星期二李晓林材料李晓林材料50以上2Co(NH2)2 H2N-C-N-C-NH2+NH3O OO OH H135135缩二脲缩二脲合格尿素缩二脲含量不合格尿素缩二脲含量不0.5%0.5%第38页，共46页，编辑于2022年，星期二（二）尿素在土壤中的转化（二）尿素在土壤中的转化 1.溶解呈游离态被植物吸收溶解呈游离态被植物吸收 2.以分子态被土壤胶体吸附以分子态被土壤胶体吸附 3.大部分在脲酶作用下水解大部分在脲酶作用下水解CO(NH2)2 (NH4)2CO3 NH4HCO3NH4OH影响转化的因素：影响转化的因素：脲酶活性与脲酶活性与pH值、水分、温度、有机质含量、质值、水

21、分、温度、有机质含量、质地等密切相关，如温度影响：地等密切相关，如温度影响：脲酶脲酶2H2OH2ONH3+CO2+H2ONH2 CO-H-O粘粒粘粒=N H-O=CH腐腐殖殖质质第39页，共46页，编辑于2022年，星期二 10oC 712天天 20oC 4 5 天天 完全转化完全转化 30oC 2 3 天天结果是：局部土壤暂时变碱（促使氨挥发）结果是：局部土壤暂时变碱（促使氨挥发）若渍水通气不良，若渍水通气不良，NH4+不能转化为不能转化为NO3-,则会引则会引起氨中毒。起氨中毒。例 96、98年原因：施肥量大，距根部近；土壤肥沃，温度高转化快；连续降雨，土壤渍水通气不良；局部碱性大，促使氨

22、挥发。尿素长期施用对土壤无副作用尿素长期施用对土壤无副作用第40页，共46页，编辑于2022年，星期二（三）尿（三）尿 素施用素施用 尿素适用于各种土壤和各种作物尿素适用于各种土壤和各种作物 宜作基肥宜作基肥和追肥和追肥,但不宜作种肥。作基肥时但不宜作种肥。作基肥时,可结合翻耕可结合翻耕撒施覆土撒施覆土 作追肥时作追肥时,由于尿素在土壤中要经过由于尿素在土壤中要经过一段时间转化一段时间转化,故肥效较铵态故肥效较铵态 硝态氮肥迟一些硝态氮肥迟一些,因此施用时因此施用时,要提前几天要提前几天 在旱田穴施或沟施在旱田穴施或沟施,并并注意深施覆土注意深施覆土,防止分解后氨的挥发损失防止分解后氨的挥发损

23、失 尿素尿素特别适宜于作根外追肥。特别适宜于作根外追肥。第41页，共46页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 提高氮肥利用率的途径提高氮肥利用率的途径一、氮肥利用率一、氮肥利用率（一）定义：指当季作物吸收肥料氮的数量（一）定义：指当季作物吸收肥料氮的数量 占施氮量的百分数占施氮量的百分数（二）测定方法（二）测定方法1.差值法差值法氮肥利用率氮肥利用率=100%()2.15N示踪法示踪法施氮区作物的吸氮量无氮区作物的吸氮量施氮区作物的吸氮量无氮区作物的吸氮量施用氮肥的总氮量施用氮肥的总氮量第42页，共46页，编辑于2022年，星期二二、氮肥损失和失效的途径二、氮肥损失和失效的途径 NH4-N

24、溶于水溶于水NH4+NH3 挥发挥发矿物晶格固定矿物晶格固定土壤胶体吸附土壤胶体吸附生物吸收生物吸收NO2-NO3-CONH2水水解解NO3-N溶于水溶于水NO2-N2O、N2流失流失O2嫌气反硝化脱氮嫌气反硝化脱氮第43页，共46页，编辑于2022年，星期二三、提高氮肥利用率的途径三、提高氮肥利用率的途径（一）合理选择及施用氮肥（一）合理选择及施用氮肥 1.作物需肥特性作物需肥特性 2.土壤条件土壤条件 3.肥料特性肥料特性 4.气候条件气候条件（二）深施覆土、减少表施（二）深施覆土、减少表施（三）氮肥与其他肥料配合（三）氮肥与其他肥料配合如：水稻宜用铵态氮肥如：水稻宜用铵态氮肥,尤以氯化铵

25、尤以氯化铵 碳铵等效果较好碳铵等效果较好 硫酸盐常被还原为硫酸盐常被还原为硫化氢硫化氢,妨碍水稻根部的呼吸和养分妨碍水稻根部的呼吸和养分吸收吸收,因此不宜用硫酸铵因此不宜用硫酸铵 而马铃薯不而马铃薯不仅利用铵态氮效果较好仅利用铵态氮效果较好,而且硫对其而且硫对其生长有良好影响生长有良好影响,适宜于硫酸铵适宜于硫酸铵 硝酸硝酸铵对烟草有特殊作用铵对烟草有特殊作用,能提高其芳香能提高其芳香族挥发油的形成和燃烧性族挥发油的形成和燃烧性第44页，共46页，编辑于2022年，星期二（四）使用消化抑制剂和脲酶抑制剂（四）使用消化抑制剂和脲酶抑制剂 2-氯-6（三氯甲基）吡啶 2-氨基-4氯-6甲基嘧啶 脒

26、基硫脲、对苯二酚对苯二酚 、双氰氨、硫代硫酸钠等（五）实现计量施肥（五）实现计量施肥（六）开发利用长效氮肥和缓（六）开发利用长效氮肥和缓/控释氮肥控释氮肥 1.合成有机长效肥合成有机长效肥 脲甲醛脲甲醛 脲乙醛脲乙醛 脲异丁醛脲异丁醛 草酰乙胺草酰乙胺 等等第45页，共46页，编辑于2022年，星期二2.包膜包被肥料包膜包被肥料硫衣尿素硫衣尿素 涂层尿素涂层尿素 沥青、石蜡、钙镁沥青、石蜡、钙镁磷肥包被碳铵磷肥包被碳铵 树脂包膜肥料树脂包膜肥料（醇酸树脂、（醇酸树脂、聚氨酯、聚乙烯醇等聚氨酯、聚乙烯醇等3.基块大粒肥基块大粒肥塑填肥料塑填肥料 大粒尿素、碳铵大粒尿素、碳铵 腐殖酸、硅腐殖酸、硅藻土、褐煤粉、有机肥等挤压造粒肥藻土、褐煤粉、有机肥等挤压造粒肥第46页，共46页，编辑于2022年，星期二