发布时间 : 星期三 文章第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥更新完毕开始阅读
第七章 土壤与植物?氮素营养及?化学氮肥
第一节 土壤氮素营?养
一、土壤中氮素?的来源及其?含量 （一）来源 1. 施入土壤中?的化学氮肥?和有机肥料? 2. 动植物残体?的归还 3. 生物固氮
＋－
4. 雷电降雨带?来的NH4?－N和NO3?－N (二)、土壤氮素的?含量 1 土壤氮素的?含量 土壤中氮素?的含量受自?然因素如母?质、植被、气候等影响?，同时也受人?为因素如利?用方式、耕作、施肥及灌溉?等措施的影?响。 我国自然植?被下土壤表?土中氮素的?含量与有机?质含量密切?相关。 我国土壤含?氮量的地域?性规律：
北 增加
西 长江 东 增加
南 增加 一般农业土?壤耕层氮素?含量在0.5-3.0g/kg之间。 较高的氮素?含量往往被?看成为土壤?肥沃程度的?重要标志。 表层含氮量?最高，以下各层随?深度增加而?锐减。 (三)、土壤中氮的?形态
1. 无机氮 吸附态 土壤胶体吸?附 (1～2％) 固定态 2：1型粘土矿?物固定 水溶性 速效氮源 <全氮的5% 2. 有机氮 水解性 缓效氮源 占50～70% (>98%) 非水解性 难利用 占30～50% 离子态 土壤溶液中? （1）土壤无机态?氮:位于粘土矿?物晶层间的?固定态铵是?数量最大的?一部分。 （1）土壤无机态?氮
+
交换性NH?4+、溶液中NH?4和NO3-最易被植物?吸收，一般为几个?mg/kg，具有重要的?农学意义。
土壤无机氮?还包括NO?2-,一些含氮气?体，如 NH3、N2O、NO、NO2等。N2O是温?室气体之一?。
（2）土壤有机态?氮 一般情况下?土壤有机态?氮构成了土?壤全氮的绝?大部分。 土壤有机态?氮的组成较?为复杂，以前已分离?鉴定出的含?氮化合物单?体有氨基酸?、氨基糖，嘌呤、嘧啶以及微?量存在的叶?绿素及其衍?生物、磷脂、各种胺、维生素等。 绝大多数有?机态氮存在?于土壤固相?中，只有很少量?的存在于土?壤液相中。 (四)、土壤中氮的?转化
NH3 N2、NO、N2O
矿化作用 硝化作用 生物固定
有机质 铵态氮 硝态氮 有机氮
生物固定 硝酸还原作?用
吸附态铵 水体中的硝?态氮
或固定态铵?
（一）有机态氮的?矿化作用（氨化作用）与生物固持?作用 矿化作用：在微生物作?用下，土壤中的含?氮有机质分?解生成氨的?过程。 过程： 有机氮 异养微生物? 水解酶
解蛋白作用?
氨基酸
氨化作用
氨化微生物? 水解、氧化、还原、转位
＋＋
NH4－N有机酸 氮的矿化-生物固持作?用过程的相?对强弱，受能源物质?种类和数量?以及水、热条件等强?烈影响。
土壤氮素的?矿化与土壤?氮素的供应?密切相关。 肥料氮的生?物固持有利?于减少土壤?溶液中矿质?态氮的积累?和氮素损失?，有利于肥料?氮的保持。
2 铵的粘土矿?物固定与释?放 铵的粘土矿?物固定与释?放是两个相?反的过程。 铵被粘土矿?物所吸持呈?非交换性铵?的过程为固?定； 土壤粘土矿?物所吸收的?非交换性铵?向交换性铵?甚至水溶性?铵的转化过?程称为释放?。 在粘土矿物?中，只有2：1型矿物才?固定铵，不同的2：1型粘土矿?物固定铵的?能力也不相?同。
结果：减缓NH4?＋的供应程度?新固定的或?施肥后新增?加的固定态?铵的有效性?很高； 固有的（土壤中原有?的）固定态铵的?有效性则较?低。 铵的固定可?以在一定程?度上起到调?节土壤溶液?中铵态氮浓?度、提高土壤对?氮的缓冲能?力、把速效氮肥?变为缓效氮?肥的作用，不仅有利于?作物良好生?长，而且也有助?于减少氮素?的气态或淋?失等损失。 （三）硝化作用
＋
定义：通气良好条?件下，土壤中的N?H4 或NH3在?微生物的作?用下氧化成?硝酸盐的现?象 过程：
＋－＋
NH4＋O2 NO2 ＋ 4H 2NO2－＋O2 2NO3 影响硝化作?用的因素: 土壤水分 气 热条件 pH
施入肥料的?种类 根系分泌物?
最适条件：铵充足、通气良好、
pH6.5～7.5、25～30oC
结果：形成NO3? －N 利：为喜硝植物?提供氮素 弊：
四）反硝化作用?
－
NO3 N2 、NO、N2O 1. 生物反硝化?作用（嫌气条件下?） (1)定义：嫌气条件下?，土壤中的硝?态氮在反硝?化细菌作用?下还原为气?态氮从土壤?中逸失的现?象
(2)过程：
NO3- NO2- N2 、N2O、NO
(3)最适条件：土壤通气不?良，新鲜有机质?丰富 pH5～8，温度30～35oC 稻田氮素损?失的主要途?径：占氮肥损失?的35％ 2. 化学反硝化?作用（可在好气条?件下进行）
－
NO2 N2 、N2O、NO
－
发生条件： NO2存在 3. 结果：造成氮素的?气态挥发损?失， 并污染大气? 5 铵的吸附与?解吸 铵的吸附是?指土壤液相?中的铵被土?壤颗粒表面?所吸附的过?程。 铵的解吸则?是指土壤固?相表面吸附?的铵（土壤交换性?铵）自土壤固相?表面进入液?相的过程。 铵的吸附与?解吸是铵在?土壤液相与?固相之间的?一种平衡过?程，其平衡点受?土壤阳离子?交换量、伴随阳离子?种类和浓度?等因素的影?响。 铵的吸附量?随土壤中粘?粒含量、有机质含量?、溶液中铵的?相对浓度的?增加而增多?。 土壤变干燥?时，吸附态铵可?部分转化为?固定态铵；渍水时，固定态铵也?因矿物膨胀?而部分转变?为吸附态铵?。 土壤对铵离?子的吸附与?解吸，影响着作物?根系对铵离?子的吸收，影响着土壤?中无机氮素?形态的转化?、迁移，也影响着土?壤对来自肥?料的铵离子?的保蓄与缓?冲能力 （六）氨的挥发损?失
＋
1. 定义：在中性或碱?性条件下，发生在土壤?液相中的一?种化学平衡?，土壤中的N?H4转化为NH?3而挥发的?过程 2. 过程：
＋＋
NH4 NH3 ＋ H 3. 影响因素：氨浓度，pH，温度，风速等 ① pH值 NH3挥发?
6 0.1% 7 1.0% 8 10.0% 9 50.0% ② 土壤CaC?O3含量：呈正相关 ③ 温度：呈正相关
④ 施肥深度：挥发量 表施>深施 ⑤ 土壤水分含?量
－
⑥ 土壤中NH?4的含量 4. 结果：造成氮素损?失 (七)硝酸盐的淋?洗损失
－
NO3 －N 随水渗漏或?流失，可达施入氮?量的5～10％ 结果：氮素损失，并污染水体? 土壤的供氮?能力 土壤的供氮?能力既是评?价土壤肥力?的一个重要?指标，又是估算氮?肥用量的重?要依据。 土壤全氮量?：反应了土壤?氮素的贮量?和土壤的基?本肥力状况?。然而土壤中?的全氮主要?以有机态存?在，一般植物难?以直接利用?。 速效氮：为植物可以?利用的氮素?形式，主要包括土?壤溶液中的?硝态氮和铵?态氮，代换性铵和?部分简单的?有机态氮，受植物吸收?和环境条件?的影响较大?，含量通常很?低，不能代表可?给态氮的丰?缺程度。 水解态氮：即用1mo?l/L NaOH处?理土壤，经水解、扩散或蒸馏?进行测定的?氮含量。能反应土壤?中氮的供应?强度和容量?。 目前一般以?全氮、水解性氮及?速效氮3种?形态氮含量?作为诊断指?标。 土壤供氮能?力指标：作物在不施?氮区的全生?长期内吸氮?量作为土壤?供氮能力的?指标。土壤供氮量?包括当季作?物种植时土?壤中已经积?累的矿质氮?量和作物生?长期内土壤?氮素的矿化?量。
第二节 作物的氮素?营养
一、作物体内氮?的含量和分?布 作物体内的?含氮量约为?作物干物质?重的0.3%-5%，含量的高低?因作物种类?、器官类型、生育时期不?同而异。 影响因素： 植物种类：豆科植物>非豆科植物? 品种：高产品种>低产品种 器官：种子>叶>根>
组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，生长点>非生长点 生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期，营养生长期?>生殖生长期? 2. 分布： 幼嫩组织>成熟组织>衰老组织， 生长点>非生长点 原因：氮在植物体?内的移动性?强 在作物一生?中，氮素的分布?是在变化的?： 营养生长期?：大部分在营?养器官中（叶、茎、根） 生殖生长期?：转移到贮藏?器官（块茎、块根、果实、籽粒），约占植株体?内全氮的 70％
二、植物体内含?氮化合物的?种类（氮的生理功?能） 1. 氮是蛋白质?的重要成分?（蛋白质含氮?16～18％）－－生命物质 2. 氮是核酸的?成分（核酸中的氮?约占植株全?氮的10％）－－合成蛋白质?和决定生物?遗传性的物?质基础 3. 氮是酶的成?分－－生物催化剂? 4.氮是叶绿素?的成分（叶绿体含蛋?白质45～60％）－－光合作用的?场所 5. 氮是多种维?生素的成分?（如维生素B?1、B2、B6等）－－辅酶的成分? 6. 氮是一些植?物激素的成?分（如IAA、CK）－－生理活性物?质 7. 氮也是生物?碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）
＋