當前位置: 華文世界 > 三農

氮在植物體內的含量、分布、種類

2024-07-10三農

氮是植物需要量最多,含量最高的元素之一,植物含氮量的多少取決於植物的種類,品種,器官組織,生長時期,環境條件等多種因素。一般而言豆科植物的含氮量>非豆科、雙子葉植物>單子葉植物、高產品種>低產品種,種子>葉>根>莖、幼嫩組織>成熟組織>衰老組織、生長點>非生長點。苗期>旺長期>成熟期>衰老期。營養生長期>生殖生長期。

在植物體內,氮大量以有機化合物和少量無機鹽的形式存在,前者主要以蛋白質,酶,核酸,葉綠素,維生素,生物堿和激素等,後者主要以硝酸鹽蔬菜是含硝酸鹽最高的植物之一,另外植物體內含含有極其微量的氨,在堿性土壤上,大量使用氨肽氮肥,植物體細胞內氨可能增加發生毒害作用。

在細胞分裂和生長過程中,如果供氮不足,新細胞形成和生長就會受到抑制,植株生長發育緩慢或停止,在細胞衰亡過程中,蛋白質分解速率大於合成速率供氮不足會使蛋白質分解加速植物易產生早衰,供氮過多蛋白質分解緩慢將抑制正常衰老,使生育期延長。

氮素充足葉綠素含量高,葉色濃綠光合作用強碳水化合物形成多,植物生長迅速,產量增加。相反葉綠素含量低,葉片黃化碳水化合物形成少,植物生長緩慢,產量降低。

氮是酶的重要組成成分,氮以酶的形式參與植物的各種代謝過程,過量使用氮肥促進生長素和細胞分裂素的合成,容易造成徒長和貪青晚熟。

植物對氮的吸收和同化。

植物主要吸收氨態氮、硝態氮、醯胺態氮。少量吸收其他低分子態的有機氮,如胺基酸和苷酸、醯胺等前三者是植物吸收氮的主要形態。

植物氮素營養失調癥狀及其豐缺指標。

植物缺氮時,由於含氮的植物生長激素(生長素和細胞分裂素)含量降低等原因,植物生長點的細胞分裂和細胞生長受到抑制,地下部和地上部的生長減慢,植株矮小瘦弱,植物的分蕖或分支減少,地葉片均勻地,成片地轉化為淡綠色,淺黃色乃至黃色。葉色發黃始於老葉,由下至上逐漸蔓延,說明在植物體內,氮是一種可以再利用元素。

相反供氮過多葉綠素大量形成,葉色濃綠,細胞分裂素和生長素增加,植株徒長貪青晚熟,蛋白質合成消耗大量的碳水化合物,構成細胞壁的纖維素,果膠等物質減少。細胞壁發育不良,變薄,易倒伏。

氮素不足時,蔬菜纖維素含量增加,口感不佳,水果體積變小,商品形狀變差,氮素過多,蔬菜硝酸鹽含量增加,水果和糖料植物含糖量下降,塊根植物的澱粉含量和質素降低。

氮在土壤~植物體系中主要收支途徑

收入:生物固氮施 、施肥 、動植物殘體歸還、降雨和降塵、土壤吸附NH3。

支出:植物吸收和收獲物帶走、NH3揮發損失、反硝化作用,淋溶和流失。

在農耕地上,施肥是土壤氮素的重要來源,揮發損失、反硝化作用,淋溶和徑流是造成土壤氮肥利用率低下的主要原因。

Ph揮發損 失。Ph當土壤ph值小於7,幾乎沒有氨的揮發損失,隨著ph值上升,氨損失量增加。 土壤caco3的含量 ,氨的揮發損失與土壤caco3的含量呈正相關。 溫度 溫度影響氨在水中的溶解度和在土壤中擴散的速度,溫度高氨在水中的溶解度低,在土壤中的擴散速率大,氨的揮發損失增加,相反氨的揮發損失小。 施肥深度 大量研究表明,氨態氮肥深施至表土10厘米揮發損失減小。 硝化作用 土壤中的NH4+在微生物作用下氧化成硝酸鹽的現象,稱之為硝化作用,硝化作用分兩步進行,首先NH4+在亞硝酸細菌作用下氧化成亞硝酸,然後亞硝酸在硝化細菌的作用下氧化成硝酸鹽,硝化作用有H+的釋放,這是用氨碳氮肥造成土壤酸化的重要原因。

化學氮肥的種類,性質及其適用方法。

化學氮肥有不同的分類方法,最常用的是按照氮素的形態碳分為銨態氮肥、硝態氮肥、醯胺態氮肥和緩效氮肥四種。

銨態氮肥

銨態氮肥有碳銨、氯化銨、硫酸銨和液氨,目前常用的是碳銨、少量的氯化銨和硫酸銨,國外有液氨。

銨態氮肥的特性。

銨態氮肥施入土壤之後,容易被土壤無機膠體吸附或固定與硝態氮肥相比移動性較小,淋溶損失小,肥效相對較長,可以氧化成為硝酸鹽或被微生物轉化成有機氮。在堿性和鈣質土壤中容易發生揮發損失。高濃度的氨可以導致植物中毒身亡,尤其在作物的幼苗階段對高濃度的氨最敏感。作物過量吸收氨態氮對鈣鎂鉀等陽離子的吸收產生抑制作用,在適用銨態氮肥時要避免一次大量施用,尤其蔬菜果蔬,醣類作物,以免引起營養失調。

銨態氮肥的施用

液氮 液氮施入土壤之後,在土壤空隙中擴散運動,遇水形成銨鹽。銨鹽離子被土壤吸附。土壤ph暫時升高。

液氮含氮量高,工業生產成本低,是一種很有前途的肥料,水田使用液氨可註入,可隨水註入稀釋,多次犁耙以便於土壤膠體吸附。旱地采用液氨註入方式,減少揮發損失,液氨可做基肥和追肥,但不能接觸作物的根系。

碳酸氫銨 。碳銨施用後無副產物和副作用,長期適量使用不影響土質是比較安全的氮肥品種之一。碳銨的穩定性差,儲存施用應防止損失,施用後應深施蓋土減少揮發,可做顆粒肥料提高穩定性或少量多次食用,可做基肥追肥,總施用濃度不易過高。

氯化銨。 氯化銨易溶於水,長期大量使用氯化鈉可造成土壤缺鈣,土壤結構破壞板結,氯化銨適宜用於水田,一方面可以防止氯離子在土壤中的積累,另一方面氯離子可以抑制硝化作用,減少稻田的氮肥損失。此外氯化鈉不宜用於耐氯作物差的烤煙,糖料作物,果樹,薯類作物等,可做基肥、種肥,不易做種肥,以免影響發芽。

硫酸銨 。長期大量施用硫酸氨可造成土壤結構破壞板結,硫酸氨適用於各類土壤和各種作物,但最好用於缺硫土壤和蔥、蒜、十字花科等喜硫作物。可做基肥、追肥和種肥。

硝態氮肥 。硝態氮肥的特性,硝態氮肥吸入土壤後不被土壤膠體吸附或固定與銨態氮肥相比較,移動性較大,容易淋溶,肥效較為迅速,能被土壤微生物還原成氨,或反硝化成氣態氨,本身無毒,過量吸收無害。主動吸收,促進植物吸收鈣鎂、鉀等陽離子。

中國主要施用硝態氮肥為硝酸銨,占農用氮肥的8%,超過硫銨和氯化銨的用量,硝酸銨的含氮量為34%~35%其中硝態氮和氨態氮各占一半。硝酸銨有助燃性和爆炸性,在儲用和使用過程中應註意防止爆炸。在多雨季節和潮濕的地區施用利用率低,所以不宜在水地適用。硝酸銨適用於旱地適用不易用於水田,硝態氮適用於各種農作物,尤其喜歡硝態氮的作物,如烤煙,糖料作物,他可以做基肥、追肥、種肥。

醯胺態氮肥施入土壤之後,以分子態存在於土壤膠體形成氫鍵吸附之後在土壤中移動緩慢,淋溶損失少。經尿酶的水解作用產生銨鹽 。肥效比氨碳氮和硝酸氮遲緩,易吸收,易於葉面追肥,對鈣鎂鉀等陽離子的吸收無明顯影響。

常用的醯胺態氮肥只有尿素一種,含氮量42%~46%。含縮二脲,尿素本身沒有,但其生產過程中產生。尿素適用於各種土壤和作物,可以做基肥,追肥,但他含縮二脲且含氮量高,可以抑制又根幼根和種子萌發,故不做種肥。

尿素易做葉面肥的原因

1、 尿素中性有電,分子電離度小,不易引起質壁分離,對莖葉損傷少。

2、 分子體積小容易吸收

3、 稀釋性強,可在葉面較長時間保持濕潤,吸收量大

4、 大使尿素進入細胞後立即參與代謝,肥效快。

5、 用做葉面追肥,可在早晚進行延長濕潤時間。

緩釋氮肥與控釋氮肥。

緩釋氮肥指肥料中氮的釋放速率延緩,可供植物持續吸收利用。控釋氮肥指肥料中氮的釋放速率能夠按照植物的需要有效的控制釋放。這類肥料共同特點是,在肥料中氮素在水中的溶解度小,釋放慢可以逐步釋放出來氮素,供作物吸收。故肥效穩而長。一次施用能在一定程度上供應作物全生育期對氮的需求,即使一次大量使用,不會對種子用量和根系造成傷害。

簡易小結

銨態氮肥在土壤中移動緩慢,不易淋失。用於稻田應施入還原層,防止表層施用,以免在表面被氧化成硝態氨,易造成淋溶損失或發生反硝化損失。用於旱地(尤為堿性土壤)時,氨容易發生揮發損失,應深施蓋土。

硝態氮肥不能被土壤膠體吸附,在多雨地區和稻田中容易隨水流失或轉變成氣態氮。因此,適宜用於少雨區的旱地作物。

酰銨態氮肥溶於水之後,以分子形態存在於土壤溶液之中,然後被土壤膠體逐漸透過氫鍵吸附。因此,稻田施用初期容易隨水流失,故要註意施肥後的田間水分管理。另外,酰銨態氮水解後轉變成碳酸銨,穩定性差,易分解成氨,造成氮素揮發損失故,也應深施蓋土

缺氮肥時:植株矮小,生長緩慢,葉片數少,葉片小在;葉綠素含量低,葉片成黃色(先老葉)。氮肥過量:降低植物的抗逆性,貪青晚熟,籽粒不飽滿,降低某些農產品品質,機械組織發育差易倒伏。

花前補氮等於「完蛋」?

花前追肥補氮從傳統施肥理念講是正確的,但果樹前期消耗的都是樹體貯存的有機氮轉化成蛋白質的形式被果樹利用的,而不是春季補充的!

春季追施無機氮肥(尿素等),要被果樹吸收利用,必須在綠色葉片的光合作用下完成有機合成,才能被轉化吸收利用,而在五月份以前,幼嫩的葉片還未能進行大量的光合作用,所以,無機態氮也轉化很慢,很難以吸收利用!

其次,春季施用尿素,大量的肥效釋放在六至八月份,剛好在春梢停長臨近期表現出來,因而則延長了枝條無效的延伸長度,形成了夏梢和秋梢,又對花芽分化和果實的膨大造成影響,實則有害無利。

研究也證明,春季大量施用氮肥,前期表現葉片濃綠,但八月份後葉片衰老加快,落葉早。而上年秋季施氮,則表現第二年中後期葉片功能好,衰老慢,落葉遲。所以無機氮肥最好在上年秋季結合基肥施入,後季采果後葉片未落,還能進行微弱的光合作用,可以將無機氮轉化成有機的形式貯存起來,並轉化成蛋白質的形式,供第二年開花座果利用。