《种植基础》氮肥的科学施用（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《种植基础》氮肥的科学施用-讲义 1.掌握土壤中氮素的含量，形态与转化。 2.掌握常用氮肥的性质和施用技术。 知识点一 土壤中氮素的含量，形态与转化与铵态氮肥 （一）土壤中氮的含量与形态 1. 全氮含量：我国耕地土壤全氮含量多数在 0.5 ~ 1 g/kg，与土壤有机质含量呈正相关。 2. 氮的形态- 有机态氮：占土壤全氮的98%以上，分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮，需经微生物矿化才能被植物利用。 无机态氮（速效氮）：占全氮的1%~2%，波动性大，主要包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮和气态氮，其中铵态氮和硝态氮是植物可直接吸收的主要形态。 3. 影响因素：受植被、气候、地形、土壤类型、质地、耕作、施肥等措施影响。 （二）土壤中氮的转化 氮是土壤中最活跃的植物必需营养元素，不同形态氮之间存在以下转化关系： 1. 有机氮的矿化与生物固定：有机氮经微生物矿化作用转化为铵态氮；铵态氮也可被微生物利用，重新转化为有机氮（生物固定）。 2. 铵态氮的转化- 被土壤胶体吸附固定为吸附态铵，或被黏土矿物晶格固定为固定态铵，减少流失。 在通气良好、碱性条件下，易挥发为氨气（氨的挥发损失）。 经硝化作用转化为硝态氮，增加淋失和反硝化损失的风险。 3. 硝态氮的转化- 经反硝化作用还原成N₂、NO、N₂O，造成气态损失。 经硝酸还原作用还原为铵态氮，或被微生物利用形成有机氮。 易随水淋洗进入水体，造成淋洗损失。 4. 氮素损失的主要途径：氨的挥发、硝态氮的反硝化损失、硝酸盐的淋洗。 （三）氮肥的分类（按含氮基团） 氮肥分为三类：铵（氨）态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥。 1. 铵（氨）态氮肥的共性 ① 易溶于水，植物能直接吸收利用，肥效快速； ② 铵离子解离后能与土壤胶体上的交换态阳离子交换，被吸附在胶粒上或被黏土矿物的晶格所固定，在土壤中不易流失； ③ 在碱性和钙质土壤中容易分解释放出氨气，发生挥发损失；高浓度的氨会导致植物中毒死亡，幼苗阶段对高浓度的氨最敏感； ④ 在通气条件良好的土壤中，铵（氨）态氮可进行硝化作用，转化为硝态氮，增加随水流失和反硝化损失的风险； ⑤ 植物过量吸收铵态氮，会对钙、镁、钾等阳离子的吸收产生抑制作用，应避免一次大量施入，尤其是蔬菜、果树和糖料植物，以免引起营养失调。 2. 常见铵（氨）态氮肥的理化性质 品种 分子式 含氮量（%） 稳定性 理化性质 液氨 NH₃ 82 差 液体，碱性，易挥发，副成分少 氨水 NH₃·nH₂O 15-18 差 液体，碱性，易挥发 碳酸氢铵 NH₄HCO₃ 16.5-17.5 较差 结晶，碱性，易吸湿和分解 氯化铵 NH₄Cl 24-25 较好 结晶，酸性，有吸湿性 硫酸铵 (NH₄)₂SO₄ 20-21 好 结晶，酸性，吸湿性弱，化学性质稳定 3. 主要铵（氨）态氮肥的施用要点 1）. 液氨- 特性：含氮量高，工业生产成本低，是一种有发展前途的肥料。 施用：施入土壤后遇水形成铵盐，铵离子被土壤吸附，土壤pH值暂时升高。水田使用液氨可随水注入稀释，然后多次犁耙；旱地宜采用注入方式，减少挥发损失。施用深度：黏质土壤可浅些，沙质土壤可深些。可做基肥和追肥，但不能接触植物根系。贮运和施用机具是其未能广泛应用的关键。 2）. 碳酸氢铵- 特性：施入土壤后无副产物和副作用，长期适量施用不影响土质，是较安全的氮肥品种之一；稳定性差，易挥发。 施用：应深施盖土，减少挥发；或做成颗粒肥料，提高稳定性；也可少量多次施用。可做基肥、追肥，但施用浓度不宜过高。 3）. 氯化铵- 特性：长期大量施用可导致土壤酸化和板结；氯离子可抑制硝化作用，减少稻田氮肥损失。 施用：适宜用于水田，不宜用于耐氯能力差的烤烟、糖料植物、果树、薯类植物等。可作基肥和追肥，但不宜做种肥，以免影响种子发芽。 4）. 硫酸铵- 特性：对土壤的影响与氯化铵相似，适用于各类土壤和各种植物，尤其适合缺硫土壤和葱、蒜、十字花科等喜硫植物。 施用：可做基肥、追肥和种肥。 (多项选择题) 下列关于硫酸铵的说法，正确的有（ ）。 A. 属于生理酸性肥料，长期施用会导致土壤酸化 B. 化学性质稳定，吸湿性弱，不易结块 C. 适合在各类土壤和各种植物上施用，尤其适合喜硫植物 D. 可做基肥、追肥和种肥 【答案】ABCD 【解析】硫酸铵对土壤的影响与氯化铵相似，属于生理酸性肥料；化学性质稳定，吸湿性弱；适合各类土壤和植物，尤其适合缺硫土壤和喜硫植物；可做基肥、追肥和种肥，故ABCD均正确。 1.(单项选择题)我国耕地土壤全氮含量多数在（ ）范围内。 A. 0.1~0.5 g/kg B. 0.5~1 g/kg C. 1~2 g/kg D. 2~3 g/kg 【答案】B 【解析】我国耕地土壤的全氮含量多数在0.5 ~ 1 g/kg。 2.(单项选择题) 土壤中占全氮比例最高的氮形态是（ ）。 A. 铵态氮 B. 硝态氮 C. 有机态氮 D. 亚硝态氮 【答案】C 【解析】有机氮一般占土壤全氮的98%以上，是土壤中氮的主要存在形态，故选C。 3.(判断题)硫酸铵化学性质稳定，吸湿性弱，可做基肥、追肥和种肥。（ ） 【答案】√ 【解析】硫酸铵化学性质稳定，可做基肥、追肥和种肥，故说法正确。 1.(判断题)氯化铵适合在所有土壤和植物上施用，长期施用不会导致土壤酸化。（ ） 【答案】× 【解析】氯化铵长期大量施用会导致土壤酸化和板结，且不宜用于耐氯能力差的植物，故说法错误。 2.(填空题)土壤中的氮素损失主要途径包括______、_______和________。 【答案】氨的挥发；硝态氮的反硝化损失；硝酸盐的淋洗 【解析】氨的挥发、硝态氮的反硝化损失、硝酸盐的淋洗是导致氮素损失的主要途径。 3.(填空题) 铵（氨）态氮肥在通气良好的土壤中，会经______作用转化为硝态氮，增加随水流失的风险。 【答案】硝化 【解析】通气条件良好的土壤中，铵（氨）态氮可进行硝化作用，转化为硝态氮，增加随水流失和反硝化损失的风险。 土壤氮分有机态和无机态，有机氮占比极高需矿化后供植物吸收，氮素主要通过挥发、反硝化、淋洗三条途径损失。 铵态氮肥易溶于水、易被土壤吸附，碱性环境易挥发，常见氮肥各有特性，需按作物、土壤合理选用与施用。 知识点二 硝态氮肥，酰胺态氮肥 （一）硝态氮肥的共性 养分标明量为硝酸盐形态氮的单元氮肥称为硝态氮肥，如硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙等。它们的共同特点包括： ① 易溶于水，易被植物吸收（主动吸收），肥效快速； ② 不易被土壤胶体吸附或固定，易随水流失； ③ 易发生反硝化作用生成气态氮逸失； ④ 可促进植物对钙、镁、钾等阳离子的吸收； ⑤ 吸湿性大，具有助燃性和爆炸性，贮运和施用过程中应注意防止爆炸； ⑥ 含氮量均较低。 （二）常见硝态氮肥的理化性质 品种 分子式 含氮量（%） 性质 施用 硝酸铵 NH₄NO₃ 34-35 白色结晶，易溶于水，水溶液呈酸性，生理中性盐，吸湿性、助燃性、爆炸性 旱地追肥，少量多次，水培营养液优选氮源 硝酸钠 NaNO₃ 15-16 白色结晶，易溶于水，水溶液呈中性，生理碱性盐 适宜旱地施用，多雨季节或水田施用易淋溶损失 硝酸钙 Ca(NO₃)₂ 12.6-15 生理碱性盐，易溶于水，吸湿性强 适宜旱地施用，多雨季节或水田施用易淋溶损失 （三）硝态氮肥的施用要点 1. 硝酸铵：施入土壤后解离出的NO₃⁻不易被土壤胶体吸附或固定，在多雨季节或水田施用，容易淋溶损失，利用率降低。 2. 硝酸钠、硝酸钙：适宜于旱地施用，不宜用于水田；硝酸铵适宜各种植物，尤其是喜欢硝态氮的植物，如烤烟、糖料植物；可做基肥、追肥和种肥。 （三）酰胺态氮肥的特性 常用的酰胺态氮肥是尿素 ① 含氮量高（42%~46%），是固体氮肥中含氮量最高的肥料； ② 物理性状较好，无副成分； ③ 中性有机化合物，适合叶面喷施； ④ 对钙、镁、钾等其他阳离子的吸收无明显影响； ⑤ 含有缩二脲，对植物有抑制作用，尤其是对幼根和种子萌发影响大。 （四）尿素的理化性质 ① 外观：白色针状或柱状结晶，农业上多加工成颗粒状，防止吸潮； ② 溶解性：易溶于水，水溶液呈中性； ③ 稳定性：干燥条件下物理性状良好，常温下基本不分解；遇高温、潮湿天气易吸湿； ④ 转化过程：施入土壤后，除少量以分子态被土壤胶体吸附外，大部分在脲酶作用下水解为碳酸铵，并释放出氨，最终转化为铵态氮和硝态氮，供植物吸收利用。 （四）尿素的施用要点 1. 土壤施用：- 肥效相对铵态氮肥和硝态氮肥缓慢几天，追肥时需提前4~8天施用； 表施易引起氨的挥发损失，应深施覆土； 转化速率受土壤温度、pH值、水分、质地影响，其中土壤温度影响最明显； 含有缩二脲，不可做种肥，以免抑制幼根生长和种子萌发； 可做基肥和追肥，施入土壤水解后性质同铵态氮肥，易挥发、硝化，需注意深施。 2. 叶面喷施：- 尿素适宜做叶面追肥，不同植物的适宜浓度不同，如下表： 表3-2-3 尿素叶面施用的适宜浓度（单位：%） 植物适宜浓度（%）： 稻、麦、禾本科植物 1.5~2.0 黄瓜 1.0~1.5 萝卜、白菜、菠菜、甘蓝 1.0 西瓜、茄子、薯类、花生、柑橘 0.4~0.8 桑、茶、苹果、梨、葡萄 0.5 柿子、番茄、草莓、温室花卉 0.2~0.3 (多项选择题)下列关于尿素的说法，正确的有（ ） A. 是含氮量最高的固体氮肥 B. 施入土壤后可直接被植物吸收利用 C. 适合做叶面肥，不同植物的适宜浓度不同 D. 含有缩二脲，不可做种肥 【答案】ACD 【解析】尿素施入土壤后需经脲酶水解才能被吸收，B选项错误；ACD均符合教材原文描述，故选ACD。 1.(单项选择题)下列不属于硝态氮肥共性的是（ ） A. 易溶于水，肥效快 B. 易被土壤胶体吸附固定 C. 易随水流失 D. 易发生反硝化作用 【答案】B 【解析】硝态氮肥的硝酸根离子不易被土壤胶体吸附固定，易随水流失，B选项错误，故选B。 2.(单项选择题) 下列氮肥中含氮量最高的是（ ） A. 硝酸铵 B. 硝酸钠 C. 尿素 D. 硝酸钙 【答案】C 【解析】尿素含氮量为42%~46%，是所列氮肥中含氮量最高的，故选C。 3.(判断题)  尿素中的缩二脲含量过高，会抑制植物的生长，尤其是种子萌发和幼根生长。（ ） 【答案】√ 【解析】尿素含有缩二脲，可抑制幼根生长和种子萌发。 1.(判断题) 硝酸钠和硝酸钙均为生理碱性盐，长期施用会使土壤碱性增强。（ ） 【答案】√ 【解析】硝酸钠、硝酸钙为生理碱性盐，故说法正确。 2.(填空题) 硝态氮肥的主要损失途径是______和______。 【答案】淋洗损失；反硝化作用（气态损失） 【解析】硝态氮肥不易被土壤胶体吸附，易随水淋洗；在缺氧条件下易发生反硝化作用，造成气态损失。 3.(填空题)尿素施入土壤后，水解的快慢主要取决于______的活性，其中______的影响最明显。 【答案】脲酶；土壤温度 【解析】尿素的转化速率主要取决于脲酶的活性，土壤温度的影响最明显。 硝态氮肥易溶速效、不被土壤吸附，易淋溶流失和反硝化损失，忌水田施用，储运需防火防爆。 尿素是含氮量最高的酰胺态氮肥，需经土壤脲酶水解转化后才能供作物吸收，含缩二脲不能做种肥，适合深施和叶面喷施。 知识点三 氮肥的科学施用 一、氮肥利用率的概念 氮肥利用率是衡量氮肥施用是否科学合理的核心指标，指植物吸收肥料氮的数量占施入氮量的百分数。我国多数植物对化学氮肥的利用率在 20%~50%。氮肥利用率受植物种类、土壤条件、肥料品种、施用方法及施肥技术等多种因素影响。 二、影响氮肥科学施用的因素 （一）植物种类 1. 需氮量差异：不同植物对氮的需求量各异，一般双子叶植物的需氮量大于单子叶植物，叶菜类植物的需氮量大于瓜果类和根菜类。 2. 品种差异：同一种植物，不同品种对氮的需求量也存在差异，高产品种大于低产品种，杂交水稻大于常规水稻。 3. 生育期差异：即使是同一品种，在不同生育期对氮的需要量也不一致。以水稻为例，在秧苗期、分蘖期、幼穗分化期、抽穗期和成熟期吸收氮的百分率分别为0.5%、23.16%、51.40%、12.31%和12.63%。 4. 施用原则：施用氮肥时要区别植物种类、品种和生育时期，才能提高氮肥利用率。 （二）土壤条件 1. 土壤氮素状况：土壤氮素的丰缺状况是施用氮肥的重要依据之一。土壤全氮和有效氮含量高，供氮能力强，植物从肥料中吸收的氮就减少；反之，来自肥料中的氮增多。 2. 土壤质地影响：- 砂性土壤：保肥能力弱，施用氮肥应“前轻后重、少量多次”，防止植物后期脱肥。 黏质土壤：保肥能力强，施用氮肥应“前重后轻”，防止植物贪青晚熟。 壤质土：保肥供肥能力适中，对氮肥的施用要求不十分严格。 （三）肥料品种 氮肥类型 特性 施用要点 铵态氮肥 在土壤中移动缓慢，不易淋失；碱性土壤易挥发；通气条件下易硝化转化为硝态氮 稻田：施入还原层，避免表层施用；旱地（尤其是碱性土壤）：应深施盖土，防止挥发损失 硝态氮肥 不能被土壤胶体吸附，易随水流失，也易发生反硝化作用 适宜用于少雨区的旱地植物，不宜在多雨地区和水田施用 酰胺态氮肥 溶于水后以分子态存在，初期易随水流失；水解后转化为碳酸铵，稳定性差，易分解释放氨气 稻田施用初期要注意田间水分管理；应深施覆土，减少挥发损失 　　 　（四）施用方法 1. 氮肥深施- 铵态氮肥和酰胺态氮肥都宜深施，深度以达到植物根系集中分布的土层为宜。 优点：可提高肥料利用率15%以上；具有前缓、中稳、后长的供肥特点，肥效持久，可长达60d以上，防止植物后期脱肥早衰。 2. 氮肥与有机肥、磷肥和钾肥配合施用- 与有机肥配合：有利于植物高产、稳产和优质，同时改良土壤，提高氮肥利用率。 与磷、钾肥配合：植物吸收养分有固定比例，氮、磷、钾配合施用可避免养分失调。 (多项选择题)下列关于氮肥科学施用的说法，正确的有（ ） A. 铵态氮肥在碱性旱地应深施盖土，减少挥发损失 B. 硝态氮肥适宜在多雨地区和水田施用，可减少淋失 C. 尿素施入稻田初期应控制水分，防止随水流失 D. 氮肥与有机肥、磷钾肥配合施用，可提高利用率，避免养分失调 【答案】ACD 【解析】硝态氮肥在多雨地区和水田易淋溶、反硝化损失，不适宜施用，B选项错误；ACD均符合教材原文描述，故选ACD。 1.(单项选择题)我国多数植物对化学氮肥的利用率范围是（ ） A. 10%~20% B. 20%~50% C. 50%~70% D. 70%~90% 【答案】B 【解析】我国多数植物对化学氮肥的利用率在20%~50%。 2.(单项选择题) 一般情况下，需氮量最大的植物类型是（ ） A. 单子叶叶菜类 B. 双子叶叶菜类 C. 单子叶瓜果类 D. 双子叶根菜类 【答案】B 【解析】一般双子叶植物的需氮量大于单子叶植物，叶菜类植物的需氮量大于瓜果类和根菜类。 3.(判断题)氮肥与有机肥配合施用，既能改良土壤，又能提高氮肥利用率。（ ） 【答案】√ 【解析】氮肥与有机肥配合施用，一方面有利于植物高产、稳产和优质，另一方面还能够改良土壤，提高氮肥利用率。 1.(判断题)氮肥深施的深度以达到土壤犁底层为宜。（ ） 【答案】× 【解析】氮肥深施的深度以达到植物根系集中分布的土层为宜，不是犁底层，故说法错误。 2.(判断题)尿素施入土壤后，初期以分子态存在，不会随水流失。（ ） 【答案】× 【解析】尿素溶于水后以分子态存在，初期易随水流失，需注意田间水分管理，故说法错误。 3.(填空题)氮肥利用率是指______的数量占施入氮量的百分数，我国多数植物的氮肥利用率为______。 【答案】植物吸收肥料氮；20%~50% 【解析】氮肥利用率是衡量氮肥施用是否科学合理的一个指标，指植物吸收肥料氮的数量占施入氮量的百分数。我国多数植物对化学氮肥的利用率在20%~50%。 氮肥利用率受作物种类、生育期、土壤质地、肥料类型和施用方法影响，不同土质要遵循对应施肥原则。 各类氮肥要因地制宜选用，坚持深施覆土、氮磷钾配施、配施有机肥，能减少损失、提高氮肥利用率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $