氮的营养功能和氮肥
第⼀节植物的氮素营养
第⼆节⼟壤中的氮
第三节氮肥的种类与施⽤
第⼀节植物氮营养
在所有必需营养元素中，氮是限制植物⽣长和形成产量的⾸要因素，对产品品质也有多⽅⾯影响。⼀般植物含氮量约占作物体⼲重的0.3-5%，⽽含量的多少与作物种类、器官、发育阶段有关。
氮是植物体内许多重要有机化合物的组分，例如蛋⽩质、核酸、叶绿素、酶、维⽣素、⽣物碱和⼀些激素等，这些物质涉及遗传信息传递、细胞器建成、光合作⽤、呼吸作⽤等⼏乎所有的⽣化反应。在细胞内硝酸盐具有渗透调节作⽤
⼀、植物体内氮的含量和分布
⼀般植物含氮量约占植物体⼲物重的0.3%-5%,
含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关，且受氮肥使⽤量影响。
种类：⼤⾖>⽟⽶>⼩麦>⽔稻
器官：叶⽚>⼦粒>茎秆>苞叶
发育：同⼀作物的不同⽣育时期，含氮量也不相同。
营养⽣长期，N素⼤部分在幼嫩器官中，茎叶中含氮量较⾼。⽣殖⽣长期时，茎叶各部分的N素则向贮存器官。成熟期，作物体内含N量的70%左右转⼊并贮存在⽣殖器官或贮存器官中去。
氮肥使⽤：含氮量和分布受施氮⽔平影响，施N量增加时，器官中N含量上升。通常营养器官的含量变化⼤，⽣殖器官则变动⼩，但⽣长后期施⽤氮肥，则表现为⽣殖器官中的含氮量明显上升。⼏种农作物体内的含氮量
⼆、氮的营养功能
氮是植物体内许多重要有机化合物的组分，也是遗传物质的基础。
（⼀）蛋⽩质的重要组分蛋⽩质中平均含氮16%-18%；
（⼆）核酸和核蛋⽩质的成分核酸中含15%-16%的氮，没有核酸就不能合成蛋⽩质；
（三）叶绿素的组分元素叶绿素a C55H72O5N4Mg，叶绿素b C55H70O6N4Mg 缺氮时抑制叶绿素的形成；（四）许多酶的组分（酶本⾝就是蛋⽩质）；
（五）氮还是⼀些维⽣素的组分，⽽⽣物碱和植物激素也都含有氮。
总之，氮对植物⽣命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作⽤。合理施⽤氮肥是获得作物⾼产、优质的有效措施。
⼆、氮的营养功能
氮是植物体内许多重要有机化合物的组分，也是遗传物质的基础。
一、氮肥种类
1、碳酸氢铵（铵态氮）：分子式为NH4HCO3，含氮量17%左右，是化学性质不稳定的白色结晶，易吸湿分解，易挥发，有强烈的刺鼻、熏眼氨味（因分解出氨气NH3），湿度越大、温度越高，分解越快，易溶于水，呈碱性(pH8.2-8.4)。
碳酸氢铵是一种不稳定化合物，常压下，温度达到70℃时全部分解。在气温20℃时，露天存放1天、5天、 10天的损失率分别为9%、48%、74%。在潮湿的环境中易吸水潮解和结块(结块本身就是一种缓慢分解的表现)。在贮存和施用过程中，应采取相应措施，防止其挥发损失。适合于各类土壤及作物，宜作基肥施用，追肥时要注意深施覆土。
2、氯化铵（铵态氮）：分子式为NH4Cl，含氮24-25%，为白色结晶，易溶于水，吸湿性小，不结块，物理性状好，便于贮存。氯化铵呈酸性，也是生理酸性肥料。氯离子对硝化细菌有一定的抑制作用，施入土壤后氮的硝化淋失作用比其它氮肥要弱。因此，氯化铵是水田较好的氮肥。
3、硝酸铵（铵态氮、硝态氮）：分子式为NH4NO3，含氮33-35%。硝酸铵有结晶状和颗粒状两种，前者吸湿性很强，后者由于表面附有防湿剂，吸湿性略差一些。硝酸铵易溶于水，pH呈中性。硝酸铵既含有在土壤中移动性较小的铵态氮，又含有移动性较大的硝态氮，二者均能很好地被作物吸收利用。因此，硝酸铵是一种在土壤中不残留任何物质的良好氮肥，属生理中性肥料。 硝酸铵宜作旱田作物的追肥，以分次少量施用较为经济。不宜施于水田，不宜作基肥及种肥施用。
4、尿素（酰胺态氮）：分子式为(NH2)2CO，含氮46%左右。普通尿素为白色结晶，吸湿性强。目前生产的尿素多为半透明颗粒，并进行了防吸湿处理。在气温10-20℃时，吸湿性弱，随着气温升高和湿度加大，吸湿性也随之增强。尿素属中性肥料，长期施用对土壤没有副作用。施入土壤后，经过土壤微生物分泌的尿酶作用，水解成碳酸铵被作物吸收利用。其水解过程为：(NH2)2CO+2H2O→(NH4)2CO3。水解速度与土壤酸度、湿度、温度有关，也受土壤类型、熟化程度和施肥深度等因素的影响。通常情况下，尿素全部水解成碳酸铵的时间为：气温10℃时约10天，气温20℃时4-5天，气温30℃时约2天。所以，尿素的肥效比较慢，作追肥时应适当提前。 尿素适合于各类土壤及作物，可作基肥、追肥及叶面喷施用(喷施浓度为1-2%)。
植物是如何吸收和利⽤⼟壤中的氮素的？
⾮常愿意回答⽼师提出的问题，虽然这个氮素的吸收分解过程很复杂，但对于我们来说，只要
掌握了其中的要点也就很容易理解了。
⼀、⼟壤中氮素构成
总体来讲，⼟壤中的氮可分为有机氮和⽆机氮两种。
⽽有机氮是氮存在的主要形式，占总氮源的90%以上，有机氮不经转化，基本上不会被作物吸
收。⼤体可分为⽔解性和⾮⽔解性两种有机氮，另外还有少量的⽔溶性有机氮能直接被作物吸
收。
⽆机氮是微⽣物活动的产物，易被作物所吸收，但也会随着变化⽽挥发。⽆机氮主要包括铵态
氮和硝态氮两种。也有⼀部分被⼟壤吸附固定的⽆机氮。
我们平常⽤的尿素是酰胺态氮，它会转化为铵态氮被作物吸收。
⼆、⼟壤中氮素转化基本形式
现在我们明⽩了，⼟壤中的氮⼤部分是以有机氮形态存在的，是不能被作物直接吸收利⽤的。
这些有机氮必须通过微⽣物⽔解和氨化过程，才能转化为铵态氮或硝态氮被作物所吸收。
下⾯简单介绍⼀下铵态氮和硝态氮的转化过
程。
1、铵态氮
如上图所述，铵态氮通过有机态氮的矿化作⽤转化⽽来，也能通过硝态氮的硝化作⽤转化⽽
来。铵态氮部分被粘⼟矿物固定吸附，⼀部分以铵离⼦的形态在⼟壤溶液中被作物所吸收。
2、硝态氮
硝态氮中硝酸离⼦NO3可被作物直接吸收。硝酸根离⼦NO2浓度较⼤时对作物有害。硝态氮通
过硝酸还原反应会转化成铵态氮被作物吸收。⼀部分硝态氮会被固定成有机态氮。
特别说明 ：尿素作为⼀种有机氮肥，它可以通过分⼦形式被作物直接吸收，或者通过脲酶转化
成铵态氮，被作物吸收。
三、我们如何利⽤氮的转化来合理施肥
我们了解到了，作物氮素吸收得通过铵离⼦或者硝酸离⼦来被作物吸收。⼤多数的氮素还是以
有机态的形式存在，再通过⼀定的转化来形成铵离⼦和硝酸离⼦来被作物吸收，这些被固定的
氮以⼤多数存在。
⽽⼟壤中的⼤多数氮都是由根外施肥来达到的。所以，我们在施肥过程中，要注意提前测定⼟
壤碱解氮的含量，以了解⼟壤内部有机质的含量和腐熟程度。
由于铵离⼦转化过程中会氨化，形成⽓体，容易氮素流失，所以我们在施⽤氮肥的时候，应注
土壤中氮素转化过程及植物吸收方式
土壤中的氮素转化过程及植物吸收方式是农业和植物生长中非常重要的一个环节。氮素在土壤中的循环和转化，对于植物的生长发育以及农田生态系统的稳定性具有重要影响。下面将详细介绍土壤中氮素转化的过程以及植物吸收氮素的方式。
一、土壤中氮素转化的过程
1.氮固定：氮气(N2)通过闪电放电、细菌或蓝藻的作用转化为氨(NH3)、亚硝酸盐(NO2-)或硝酸盐(NO3-)。这个过程主要发生在土壤中的根际区、豆科植物的根瘤以及水生植物的根系中。
2.脱氮：土壤中的一些细菌能够利用有机物质作为能源，通过对有机氮的分解而释放氨气(NH3)。此外，土壤中的硝酸盐还可以通过反硝化作用还原为氨气。
3.氨氧化：土壤中的一些细菌（如氨氧化细菌）能将氨氧化为亚硝酸盐，这是一种氧化反应。亚硝酸盐还可以进一步氧化为硝酸盐，这是另一种氧化反应。这两个反应过程被称为氨氧化和亚硝酸盐氧化。
4.类硝化：一些细菌能够将有机氮（如氨、蛋白质）氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。这种氧化反应也被称为类硝化。
5.氮素沉积：氮气经大气中的物理和化学作用沉积到土壤中，形成可用于植物吸收的硝酸盐和铵盐。
二、植物吸收氮素的方式
植物吸收土壤中的氮素主要发生在根系中，有以下几种方式： 1.根系吸收硝态氮：植物的根细胞通过氮素转运蛋白将土壤中的硝酸盐转运到根内。硝态氮进入根系后，一部分被还原为氨，然后转运到植物体内参与氨基酸、蛋白质和其他氮化合物的合成。
2.根系吸收铵态氮：植物根系能通过氨离子转运蛋白直接吸收土壤中的铵盐。铵态氮进入植物体内后，一部分被转化为氨基酸，另一部分直接用于合成其他氮化合物。
3.根际微生物共生吸收：植物根际与一些细菌、真菌共生，这些共生微生物能够吸收土壤中的氮素，并将其转化为可供植物利用的形式。植物通过与这些微生物共生，间接获取了土壤中的氮素。
总结：土壤中氮素转化的过程包括氮固定、脱氮、氨氧化、类硝化和氮素沉积等，这些过程通过细菌、蓝藻、有机物质的分解等途径进行。植物通过根系吸收土壤中的硝酸盐和铵盐，并通过氮素转运蛋白将氮素转运到植物体内，从而参与氨基酸、蛋白质和其他氮化合物的合成。此外，植物还可以通过与根际微生物共生的方式间接获取土壤中的氮素。这些过程共同影响着土壤氮素的循环和植物的生长发育。
