植物氮素营养及化学氮肥..pptVIP

第四章 植物生长的营养环境 第一节 土壤氮素营养及化学氮肥 氮是植物主要的营养元素之一，也是土壤肥力中最活跃的因素。氮在农业生产中是重要的限制因素，它对作物产量和产品的质量关系极大，我国绝大多数土壤氮素不足，各地施用氮肥有显著的增产效果。 一、 土壤中氮素的含量、形态和转化 一）、土壤中氮素的含量 一般耕作土壤含氮量(全氮)为0．2—2g/kg-1，除少数土壤外，大部分土壤含氮量较低，小于lg/kg-1。土壤含氮量与土壤有机质含量密切相关。土襄有机质含量愈高，含氮量也愈高。   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。 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。 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，其中包括铰态氮、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。 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。 三）、土壤中氮素的转化 1.土壤有机氮的矿化与释放 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。 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。 （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 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 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。 1.植物对铵态氮和硝态氮的吸收。 植物对铵态氮和硝态氮的吸收都是很快的，但如果两种形态的氮同时存在，NH4+会抑制植物对NO3-的吸收，这是由于NH4+的存在，抑制了硝酸还原酶的活性，阻碍NO3-还