内容正文:
专题23 氮肥的类型与合理施用
山东省春季高考 现代农艺类 《植物生产与环境》
编写说明:本专辑为山东省(春季高考)现代农艺类《植物生产与环境考点讲练测》,严格依据山东省普通高校对口考试大纲(专业课)现代农艺类考试范围及要求编写,精准对标考纲,兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测均贯穿九大核心环节:考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验,形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑,助力考生夯实基础、突破重难点。
考点解读
1.了解化肥的概念。
2.了解氮素形态的转化。
3.掌握氮肥的主要类型。
4.掌握氮肥的性质。
5.掌握氮肥的施用要点。
思维导图
知识梳理
化学肥料简称化肥,是用化学或物理方法人工制成的,含有一种或几种植物生长所需要的营养元素的肥料。化肥具有养分含量高、肥效快、用量少、体积小、运输和施用方便等优点;但同时也有不少缺点,如养分种类单一、易潮解降低肥效、易发生酸碱反应、浓度高易烧苗等。因此,使用化肥时除了要考虑肥料本身的特点外,还要考虑施肥对象的需肥规律土壤环境条件等,才能达到合理施肥、增产、优质的目的。
一、土壤中氮素形态及其转化
土壤中氮素含量受气候、地形、土壤、土地利用方式等因素的影响,差别很大。一般来讲,我国农业土壤中氮素的含量在0.5~2.0g/kg。土壤全氮量高于
知识梳理
1.5g/kg的为高含量,0.5~1.5g/kg 的为中量,低于0.5g/kg 的为低含量。
(一)土壤中氮素的形态
土壤中的氮素形态可分有机态氮和无机态氮两种。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,主要以蛋白质、氨基酸、酰胺、胡敏酸等形式存在。无机态氮主要是指铵态氮、硝态氮和极少量的亚硝态氮,是植物可吸收利用的氮素形态。
(二)土壤中氮素的转化
土壤中的氮素绝大部分来源于施肥,这些氮素在土壤中总是处不断转化的过程,不同条件下氮素在土壤中转化的形式不同。在土壤中,有机氮经微生物矿化成
知识梳理
铵态氮;一部分铵态氮可以被土壤胶体吸附固定,另一部分被微生物利用转化为有机氮,或经硝化作用氧化形成硝态氮;硝态氮经反硝化作用转变成氮气(N2)、一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O),或经硝酸还原作用还原成NH3,或被微生物利用形成有机氮。微生物是土壤中氮素转化的主要参与者,凡是影响微生物活动的因素均会影响氮素在土壤中的转化。
知识梳理
1.矿化作用
矿化作用是指土壤中的有机态氮分解成无机态氮的过程。有机氮化物的矿化过程需要在一定温度、水分、空气及各种酶的作用下才能进行。
矿化作用主要分为两步:水解作用和氨化作用。水解作用是指在蛋白质水解酶、纤维素水解酶、木酵素菌等各种水解酶的作用下将高分子的蛋白质、纤维素、脂肪、糖类分解成为各种氨基酸。氨化作用是指土壤中的有机氮化物在微生物--氨化细菌的作用下进一步分解成为NH4+或NH3。氨化作用的结果是产生大量的NH3,NH3溶于水形成NH4+。NH4+在土壤溶液中可以被植物吸收、被土壤胶体吸附固定或是经过硝化作用转化为硝态氮。
知识梳理
2.硝化作用
土壤中的NH3或NH4+在硝化细菌的作用下转化为硝酸的过程称为硝化作用。NH3在亚硝化细菌的作用下被氧化成亚硝酸。硝化作用产生的硝态氮是植物最容易吸收的氮素,特别是甘蓝、白菜、芹菜、叶用莴苣等叶菜类蔬菜极易吸收硝态氮。
3.反硝化作用
硝酸盐或亚硝酸盐还原为气体分子态氮氧化物的过程中,当土壤处于通气不良的条件下时,土壤中的硝态氮或亚硝态氮在反硝化细菌的作用下发生分解作用,产生N2O、NO和N2,这一过程称为反硝化作用。
知识梳理
4.固氮作用
固氮作用是指通过一些生物固氮菌将土壤空气中的气态氮固定于土壤中的过程。空气中的N2被固氮菌所捕获,然后在固氨菌的作用下转化成铵态氮,生物固氮作用一般发生在豆科植物的根系。
5.固定与释放
土壤中的氮素处于NH4+状态时可以在土壤溶液中被颗粒表面所吸附,另一方面被土壤吸附的NH4+还可以被释放,然后返回土壤溶液中。在一定条件NH4+在固相和液相之间处于一种动态平衡状态。
知识梳理
6.淋溶作用
土壤中以硝酸或亚硝酸形态存在的氮素在灌溉条件下很容易被淋溶,随着灌溉水的下渗作用,溶液中的硝酸根和亚硝酸根同样下渗,下渗后被深层土壤所固定。
7.NH3的挥发作用
铵态氮和NH3之间总是在互相转化,在土壤溶液中处于动态平衡。NH3的挥发主要取决于土壤表层的NH4+浓度、土壤的阳离子代换量、土壤表层的温度、土壤表层的pH及光照、风速等。
知识梳理
二、氮肥的种类、性质与施用
(一)氮肥的种类 氮肥的种类很多,按氮素形态可分为3类:铵态氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。不同类型的氮肥各有特点,只有掌握其性质,才能做到合理施用。
1.铵态氮肥。氮素以NH3或NH4+形态存在的氮肥,称为铵态氮
肥。如氨水、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等。它们具有以下
共同特点。
(1)易溶于水,易被植物吸收利用,肥效迅速,施后可及时
提供植物所需要的氮素。
知识梳理
(2)施入土壤后,从肥料中解离出来的NH4+能被土壤胶体吸附,不易流失。
(3)遇碱性物质易分解挥发NH3,导致氮素损失。
(4)在通气良好的条件下,NH4+经硝化作用由铵态氮素转变为硝态氮素,硝态氮素虽能被植物根系吸收,但不易被土壤胶体吸附保存,容易流失。
(5)长期和过量施用会导致土壤板结。
2.硝态氮肥。氮素以硝态氮形态存在的氮肥,称为硝态氮肥,如
硝酸铵、硝酸钙等。它们的共同特点如下所述。
(1)易溶于水,易被植物吸收利用,肥效快。
(2)施入土壤后,NO3-不易被土壤胶体吸附,而是会随土壤水分流
知识梳理
动而移动,容易引起氮素流失。
(3)在土壤嫌气条件下(如水稻田),易引起反硝化作用,形成植物根系不能吸收的N2、N2O、NO,造成氮素损失。
(4)具有较强的吸湿结块性、助燃性和易爆性。
3.酰胺态氮肥。氮素以酰胺基形态(-CONH2)存在的氮肥,称为酰胺态氮肥。我国农业生产上常用的酰胺态氮肥是尿素。
知识梳理
(二)常见氮肥的性质和施用
肥料名称 化学成分 N/% 酸碱性 主要性质 施用要点
碳酸氢铵 NH4HCO3 16.8~17.5 弱碱 白色细结晶,易吸湿结块、分解挥发,有刺激性氨味,应防潮、密闭储存。易溶于水。施入土壤无残留,是中性肥料。 1.适合于各种土壤及作物;
2.一般做基肥、追肥,不宜做种肥;
3.施入土壤7~10cm,及时覆土,防止NH3挥发;
4.贮存时要防潮、密闭。
硫酸铵 (NH4)2SO4 20~21 弱酸性 白色结晶,因含有杂质有时呈淡灰、淡绿或淡棕色。易溶于水。吸湿性弱,热反应稳定,是生理酸性肥料,在酸性土壤中长期施用,应配施石灰和钙镁磷肥,以防土壤酸化。 1.适合于各种作物尤其是油菜、葱、蒜等喜硫植物;
2.水田不宜长期大量使用,以防H2S中毒;
3.可做种肥、基肥、追肥;
3.在酸性土壤中长期施用,应配施石灰和钙镁磷肥,以防土壤酸化。
氯化铵 NH4Cl 24~25 弱酸性 白色或淡黄色结晶。易溶于水。吸湿性小,热反应稳定,生理酸性肥料,一些忌氯性作物如烟草、葡萄、柑橘、茶叶、马铃薯等和盐碱地不宜施用。 1.一些忌氯作物如烟草、葡萄、柑橘、茶叶、马铃薯等和盐碱地不宜施用;
2.一般做基肥或追肥,不宜做种肥。
知识梳理
肥料名称 化学成分 N/% 酸碱性 主要性质 施用要点
尿素 CO(NH2)2 45~46 中性 白色结晶,无味无臭,稍有清凉感。易溶于水,呈中性反应。易吸湿,肥料级尿素则吸湿性较小。 1.适合于各种土壤及作物;
2.可做基肥、追肥,并适宜做根外追肥;
3.尿素中含有缩二脲,常对种子发芽和植物生长有影响。
硝酸铵 NH4NO3 34~35 弱酸性 白色或浅黄色结晶,易结块,易溶于水,易燃烧和爆炸,生理中性肥料,施入土壤中无残留。 1.适合于做追肥,不宜做种肥和基肥;
2.在水田施用效果差,不宜与未腐熟的有机肥混合施用;
3.贮存时注意防潮、防燃烧、防爆炸。
硝酸钙 Ca(NO3)2 13~15 中性 钙质肥料,吸湿性强,生理碱性肥料。 1.适合于各类土壤和植物;
2.宜做追肥,不宜做种肥;
3.不宜在水田施用;
4.贮存时注意防潮。
知识梳理
三、氮肥的合理施用
目前我国的氮肥利用率较低,一般为30%左右,其中碳酸铵为24%~30%,尿素为30%~35%,硫酸铵为30%~42%。合理分配和施用氨肥的目的在于减少氮肥损失,提氮肥利用率,以充分发挥氮肥的最大增产效益。
(一)氮肥的合理分配 氮肥的合理分配主要考虑植物特性、土壤条件、氮肥品种特性气候条件等。
1.根据植物特性合理施用
(1)不同植物对氮肥的需求量不同。一般来说,叶菜类植物和以叶为收获物的植物需氮量较多,应在整个生长期多次补充氮肥,使得氮素均匀地供给植物各生
知识梳理
长期使用,而不能把生育期所需的氮肥一次性施入;禾谷类植物需氨量次之;豆科植物能进行共生固氮,一般只需在生长初期施用一些氮肥;马铃薯、甜菜、甘蔗等淀粉和糖料植物一般只需在生长初期充足供应氮肥。
(2)同一植物的不同品种需氮量也不同。耐肥品种多施,反之少施。如杂交稻及矮秆水稻品种需氮量较常规稻、籼稻和高秆水稻品种多。
(3)同一植物在不同生长时期对氮肥的需求量不同。一般在生长盛期需要的氮肥最多。有些植物对氮肥种类具有特殊喜好如喜硫植物
2.根据土壤特性合理施用
(1)根据土壤供氮水平施用。一般肥地应少施氮肥,瘦地适当增施氮肥。
知识梳理
(2)根据土壤质地施用。沙土、沙壤土因其保肥性能差,NH3的挥发比较严重,故氮肥应少量多次施用,且不宜施用硝态氮肥;轻壤土、中壤土有一定的保肥性能,可适当地多施一些氮肥;黏土由于其保肥、供肥性能强,可适当减少施肥次数。
(3)根据土壤酸碱性施用。碱性土壤施用铵态氮肥要深施覆土;酸性土壤宜选择生理碱性或碱性肥料,如施用生理酸性肥料应配合施用有机肥料和石灰。
3.根据氮肥品种特性合理施用
铵态氮肥表施易挥发,应作基肥并深施覆土;硝态肥易淋溶流失,不宜作基肥,适宜旱田追肥,且要避免雨季施用。硫酸铵可作种肥,其他肥不宜作种肥;氯化
知识梳理
铵不宜在棉花、烟草等忌氯作物上施用,也不宜施在低洼地和盐碱地如南方高温多雨地区和灌溉地区,应优先施用铵态氨肥(如碳酸氢铵、氯化铵),少施硝态氮肥,以减少氮素的损失。
4.根据地区和季节、雨水等条件施用
在南方高温多雨地区及灌溉地区,应优先施用铵态氮肥,少施硝态氮肥,以减少氮素的损失。水田一般应多施碳酸氢铵、氯化铵和尿素肥料,而不宜施硝态氮肥,以防止反硝化作用和NO3-的流失。北方低温少雨地区、干旱地区及旱地,以施用硝态氮肥效果较好。
知识梳理
(二)氮肥的施用技术
1.基肥深施。旱地可结合耕地将肥料均匀施于地面,随即翻耕耙地。水田结合翻耕施用,采取“排水→施肥→翻耕→灌水”的方式进行。基肥深施以铵态氮肥和尿素为宜。
2.种肥底施。旱作物在墒情较好的情况下,播种前开沟施肥,将肥料施入种子下部,或施在种子一侧。在氮肥中以硫酸铵作种肥效果最好。
3.追肥深施。旱地作追肥,可在作物根旁6~10cm处开沟施肥或挖穴施肥,沟、穴深6~10cm,并立即覆土。对水田追肥时,先排水再撒施肥料,结合中耕除草,使土肥混匀。各种氮肥均可以作追肥,其中以硝态氮肥更适宜,且在旱地作物
知识梳理
上施用效果最好。
4.球肥、粒肥深施。将碳酸氢铵、硫酸铵、尿素制成颗粒肥料或球肥深施,较普通形状肥料能提高作物产量和氮肥利用率,使肥效期延长10%~20%。
(三)氮肥与其他肥料合理配施
1.与有机肥料配合施用。对保证作物高产、稳产,降低生产成本具有重要作用,而且又是改良土壤和培肥地力的重要手段。
2.与磷、钾肥配合施用。目前我国土壤普遍缺P,缺K面积也在不断扩大,因此氮肥与磷、钾肥配合施用有较好的效果,并能充分发挥N肥的增产效果。
背诵环节
1.简述土壤中氮素的两种形态及特点。
【答案】有机态氮:占全氮98%以上,不能直接被植物吸收;
无机态氮(铵态、硝态、少量亚硝态):可直接被植物吸收利用。
2.简述土壤氮素转化的主要作用。
【答案】矿化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用、铵离子固定与释放、淋溶作用、氨挥发作用。
背诵环节
3.简述不同类型作物的需氮规律。
【答案】叶菜类需氮最多,生长期多次追肥;禾谷类次之;豆科仅苗期少量施氮;淀粉糖料作物仅生长初期供氮充足。
4.简述化肥的优缺点。
【答案】优点:养分含量高、肥效快、用量少、体积小、运输施用方便;
缺点:养分单一、易潮解降效、易发生酸碱反应、浓度高易烧苗。
常考题
【答案】D
1.下列肥料中,最适宜用作大蒜追肥的肥料是( )
A硝酸钙 B.碳酸氢铵 C.氯化铵 D.硫酸铵
2.贮运下列氮肥时,应注意防燃防爆的是( )
A.碳酸氢铵 B.氧化铵 C.硝酸铵 D.尿素
【答案】C
常考题
【答案】C
3.下列肥料中,适合做种肥的是( )
A.碳酸氢铵 B.氯化铵 C.硫酸铵 D.氯化钾
4.下列肥料中,属于生理中性肥料的是( )
A.氯化铵 B.硫酸铵 C.氯化钾 D.碳酸氢铵
【答案】D
常考题
【答案】D
5.在水溶液中呈中性而在土壤中呈生理碱性的肥料种类是( )
A.硫酸铵 B.氯化铵 C.硝酸铵 D.硝酸钙
6.土壤中含氮有机物经过微生物分解,转化为氨或铵态氮的过程称为( )
A.氨化作用 B.硝化作用 C.反硝化作用 D.氨的挥发作用
【答案】A
【答案】A
1.下列属于酰胺态氮肥的是( )
A.碳氮 B.碳酸钙 C.硫酸铵 D.氯化铵
2.下列肥料中,属于酰胺态氮肥的是( )
A.氯化铵 B. 碳酸氢铵 C.硫酸铵 D.尿素
【答案】D
高考真题
【答案】A
3.土壤中的氮素经硝化作用转化为( )
A.硝态氨 B.铵态氨 C.气态氦 D.酰胺态氮
4.土壤中硝态氮被还原为气态氮的过程称为( )
A.氨化作用 B.硝化作用 C.反硝化作用 D.氨的挥发作用
【答案】C
高考真题
【答案】A
5.以下肥料中,适宜用作黄瓜根外追肥的是( )
A.尿素 B.磷矿粉 C.碳酸氢铵 D.钙镁磷肥
6.以下肥料中,适宜于各种作物,但水田不宜长期大量施用的是 ( )
A.碳酸氢铵 B.硫酸铵 C.氯化铵 D.尿素
【答案】B
高考真题
【答案】A
7.尿素是目前农业生产上常用的氮肥种类,它属于( )
A.有机态氮 B.铵态氮 C.硝态氮 D.亚硝态氮
8.土壤中的氨或铵离子在微生物的作用下转化为硝态氮的过程称为( )
A.氨化作用 B.反硝化作用 C.硝化作用 D.氨的挥发作用
【答案】C
高考真题
【答案】A
9.下列氮素化肥中适合做种肥的是( )
A.硫酸铵 B.氯化铵 C.硝酸铵 D.硝酸钙
10.下列肥料中,溶水后呈弱碱性,施入土壤中呈生理中性的是( )
A.硝酸铵 B.硫酸铵 C.碳酸氢铵 D.氯化铵
【答案】C
高考真题
课堂练习
【答案】B
1.下列氮肥中属于硝态氮肥的是( )
A.尿素 B.硝酸钠 C.硫酸铵 D.碳酸氢铵
2.下列不属于铵态氮肥性质的是( )
A.易溶于水,肥效快 B.易被土壤交换吸附
C.遇碱性物质易分解 D.易燃易爆
【答案】D
课堂练习
【答案】A
3.硫酸铵属于( )
A.生理酸性肥料 B.生理碱性肥料 C.生理中性肥料 D.弱碱性肥料
4.下列氮肥中不宜在水田中施用的是( )
A.碳酸氢铵 B.硝酸钙 C.尿素 D.氯化铵
【答案】B
课堂练习
【答案】A
5.我国目前固体氮肥中含氮量最高的是( )
A.尿素 B.硝铵 C.磷铵 D.碳铵
6.以下属于酰铵态氮肥的是( )
A.碳酸氢铵 B.硫酸铵 C.尿素 D.磷酸铵
【答案】C
课堂练习
【答案】B
7.有机态氮分解为无机态氮的过程称为( )
A.硝化作用 B.矿化作用 C.反硝化作用 D.固氮作用
8.下列属于铵态氮肥的是( )
A.尿素 B.硝酸钙 C.碳酸氢铵 D.硝酸铵
【答案】C
课堂练习
【答案】(1)易溶于水,易被植物吸收利用,肥效迅速,施后可及时提供植物所需要的氮素。
(2)施入土壤后,从肥料中解离出来的NH4+能被土壤胶体吸附,不易流失。
(3)遇碱性物质易分解挥发NH3,导致氮素损失。
(4)在通气良好的条件下,NH4+经硝化作用由铵态氮素转变为硝态氮素,硝态氮素虽能被植物根系吸收,但不易被土壤胶体吸附保存,容易流失。
(5)长期和过量施用会导致土壤板结。
9.简述铵态氮肥的特点。
课堂练习
【答案】(1)基肥深施。旱地可结合耕地将肥料均匀施于地面,随即翻耕耙地。水田结合翻耕施用,采取“排水→施肥→翻耕→灌水”的方式进行。
(2)种肥底施。旱作物在墒情较好的情况下,播种前开沟施肥。在氮肥中以硫酸铵作种肥效果最好。
(3)追肥深施。旱地作追肥,可沟施或穴施。对水田追肥时,先排水再撒施肥料,结合中耕除草。
(4)球肥、粒肥深施。将碳酸氢铵、硫酸铵、尿素制成颗粒肥料或球肥深施。
10.简述氮肥的施用技术。
课堂小结
一、土壤中氮素形态及其转化
(一)土壤中氮素的形态
(二)土壤中氮素的转化
二、氮肥的种类、性质与施用
(一)氮肥的种类
(二)常见氮肥的性质和施用
三、氮肥的合理施用
(一)氮肥的合理分配 (二)氮肥的施用技术
(三)氮肥与其他肥料合理配施
$