第9章植物的氮素营养与氮肥施.ppt

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1、,1,B.养分归还学说,C.最小养分律,D.传统施肥方法,F.合理施肥的指标,A.离子间相互作用,你还记得吗？,3,存在问题,土壤中氮素养分的不足是限制作物产量的主要因素 不合理、过量施用氮肥对环境造成污染 硝酸盐过量问题危害人体健康,为什么呢？！,4,主要内容 要求 1.植物的氮素营养 了解，掌握吸收与同化、失调症 2.土壤中的氮素及其转化 了解，掌握主要转化的含义 3.氮肥的种类性质与施用 掌握 4.氮肥的合理施用 掌握,5,第一节 植物的氮素营养,一、植物体内氮的含量与分布1.含量：占植物干重的0.35 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 生长时期：苗期旺长

2、期成熟期衰老期，营养生长期生殖生长期,6,2.分布：器官：种子叶根茎 组织：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,7,二、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（含氮1618）2.氮是核酸的成分（含氮约7）3.氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质4560）,8,4.氮是酶的成分（酶本身是蛋白质）5.氮是多种维生素的成分（维生素B1、B2、B6等）6.氮是一些植物激素的成分（IAA、CK）7.磷脂和生物碱也含氮,氮素通常被称为 生命元素,9,三、植物对氮的吸收与同化,10,（一）植物对铵态氮的吸收与同化 1.吸收 1）机理：被动渗透(Ep

3、stein,1972)接触脱质子(Mengel,1982),11,12,2.同化(1)部位：在根部很快被同化为氨基酸(2)过程：,13,14,15,16,影响硝酸盐还原的因素,植物种类：与根系还原能力有关，如:木本植物 一年生草本植物 油菜 大麦 向日葵 玉米 光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还 原作用变弱，造成植物体内NO3N 浓 度过高 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少,17,施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收）微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏，NO3N 难以还原 陪伴离子：如K，促进NO3向地上部转移，使根还原比例减少；若供钾不足，影响NO3N 的还原作

4、用,当植物吸收的 NO3N 来不及还原，就会在植物体内积累。,18,影响蔬菜硝酸盐含量的因素植物因素:种类、品种、部位肥料因素:种类、用量、时间气候因素:温度、光照收获因素:施肥后安全期、一天内时间,19,选用优良品种控施氮肥增施钾肥增加采前光照改善微量元素供应等,降低植物体内硝酸盐含量的措施：,20,2.氨基态氮：可直接吸收，效果因种类而异,21,四、铵态氮和硝态氮的营养特点,NO3-N是阴离子，为氧化态的氮源；NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。,不能简单的判定哪种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。,22,(一)植物的喜铵性和喜硝性喜铵植物：水稻、甘薯、马铃薯兼

5、性喜硝植物：小麦、玉米、棉花等喜硝植物：大部分蔬菜，如黄瓜、番茄、莴苣等专性喜硝植物：甜菜,23,(二)原因1.植物的遗传特性2.环境因素介质反应：酸性：有利于硝的吸收 中性至微碱性：有利于铵的吸收,植物吸收NO3时，pH缓慢上升，较安全 植物吸收NH4时，pH迅速下降，可能危害植物(水培尤甚),24,植物吸收不同形态氮源对根际pH值的影响,25,伴随离子：Ca2+、Mg2+等有利于NH4+的吸收（而NH4+、H+对K+、Ca2+、Mg2+的吸收有拮抗作用）；钼酸盐有利于NO3-的吸收与还原介质通气状况：通气良好，两种氮源的吸收均较快水分：水分过多，NO3-易随水流失,结论：只要在环境中为铵态

6、氮和硝态氮创造出各自所需要的最适条件，那么，它们在生理上是具有同等价值的。,26,五、植物氮素营养失调症状1.氮缺乏(1)外观表现 整株：植株矮小，瘦弱 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实 根：色白而细长，量少，后期呈褐色,27,田间水稻缺氮,28,生长矮小，根系细长，分枝（蘖）减少。,老叶发黄枯死，新叶色淡,N是叶绿素的成分,缺N,CK,29,Nitrogen DeficiencySmall plants,yellow leav

7、es starting from old leaves,30,玉米缺N：老叶发黄，新叶色淡，基部发红(花色苷积累其中)。,31,Nitrogen recycling on grapefruit twigs with inadequate N(left)(A)Green terminal leaves(B)Yellowing(C)Defoliation,32,2.氮素过多的危害,实例：大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性；棉花蕾铃稀少易脱落；甜菜块根产糖率下降；纤维作物产量减少，纤维品质降低。,营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿。茎秆变得嫩弱，易倒伏。作物贪青晚熟，籽粒不充实，生长期延长。细胞壁薄

8、，植株柔软，易受机械损伤(倒伏)和病害侵 袭(大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病)。,33,Sorghum plants of N-toxicity,ammonia toxicity,34,水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏,35,Nitrogen Toxicity,Dark green,ammonia toxicity,Tobacco,36,六、土壤与作物体内氮的丰缺指标形态学观察法化学分析法（测土施肥、测植株施肥）,37,第二节 土壤中的氮素及其转化,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NH4N和NO3N

9、,38,(二)含量 我国耕地土壤全氮含量为0.040.35之间，与土壤有机质含量呈正相关 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,39,40,41,3.发生条件：各种条件下均可发生 最适条件：温度为2030oC，土壤湿度为田间持水量的60，土壤pH7，C/N25:14.结果：生成NH4N（有效化）,42,43,44,土壤CaCO3含量：呈正相关 温度：呈正相关 施肥深度：挥发量 表施深施 土壤水分含量 土壤中NH4的含量 4.结果：造成氮素损失（无效化）,45,46,最适条件：氨充足、通气良好、pH6.57.5、2530oC 4.结果：形成NO3 N 利：为喜硝植物

10、提供氮素（有效化）弊：淋失、发生反硝化作用（无效化）,47,48,49,50,三、土壤中氮的转化,51,小结：土壤有效氮增加和减少的途径,增加途径施肥(有机肥、化肥)氨化作用生物固氮雷电降雨,减少途径植物吸收带走氨的挥发损失反硝化作用硝酸盐淋失生物和吸附固定(暂时),化学氮肥的当季利用率：2050,52,53,一、我国氮肥的生产概况,1935年我国在大连和南京建成了两座氮肥厂生产硫铵；1953年我国氮肥产量以养分计算为5万吨；1969-1978年为各类肥料厂大发展时期，全国新建1000余座小氮肥厂和10余座年产30万吨合成氨的大型氮肥厂；1983年全国氮肥产量猛增至1109万吨(N)，列世界第

11、二位；1991年以后全国氮肥产量一直稳居世界第一,第三节 氮肥的种类、性质和施用,54,55,氮肥的制造,56,57,(二)理化性质 表 铵态氮肥的基本性质品种 分子式 含氮量(%)稳定性 理 化 性 质液氨 NH3 82 差 液体,碱性,易挥发氨水 NH3 nH2O 1518 差 液体,碱性,易挥发碳铵 NH4HCO3 16.517.5 较差 结晶,碱性,易吸湿和分解氯化铵NH4Cl 2425 较好 结晶,酸性,有吸湿性硫铵(NH4)2SO4 2021 好 结晶,酸性,吸湿性弱,58,59,60,61,四、硝铵态和硝态氮肥包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾(一)共同特性 1.易溶于水，易被

12、作物吸收（主动吸收）2.不被土壤胶体吸附，易随水流失 3.易发生反硝化作用 4.促进钙镁钾等的吸收 5.吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）6.硝态氮含氮量均较低,62,63,生理酸性盐:植物吸收阳离子多于盐的其他组分而使介质变酸的化合物,如(NH4)2SO4,NH4Cl,K2SO4等。生理碱性盐:植物吸收阴离子多于盐的其他组分而使介质变碱的化合物,如NaNO3,Ca(NO3)2等。生理中性盐:植物吸收阳离子和阴离子的量比较接近,从而不影响介质酸碱度的化合物,如NH4NO3等。,64,65,66,五、酰胺态氮肥 尿素(一)理化性质分子式：CO(NH2)2含氮量：46基本性质：有机物 纯品为白色针状结

13、晶，肥料为颗粒状；易溶于水，呈中性,针状结晶,颗粒状,67,68,2.硝化作用 因pH值适宜，能旺盛进行，且比氯化铵和硫铵的快 结果：可能造成氮素的损失 措施：使用硝化抑制剂,尿素长期施用对土壤无副作用“1”和“2”是影响尿素肥效的主要原因,结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发）措施：深施、使用脲酶抑制剂,69,70,(三)施用可作基肥、追肥，深施宜作根外追肥原因：做法：浓度 0.22.0%次数 23次，710天喷一次 规定尿素中缩二脲 0.5%,尿素分子体积小，易透过细胞膜；尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁分离；尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润状态，以利叶片吸收；尿素进入细胞后很快

14、参与同化作用，肥效快,71,第四节 氮肥的合理施用,72,氮肥利用率一般为：2050(三)影响因素：施肥技术、施肥方法、肥料品种等,二、提高氮肥利用率的途径目的：减少损失、提高利用率、延长肥效,73,(一)气候条件 在干旱条件下，作物对肥料用量的反应小，增产不明显 在水分供应充分时，作物对肥料用量的反应大，增产明显 根据我国气候条件：北方干旱缺雨，可分配硝态氮肥 南方湿润雨多，宜分配铵态氮肥,74,(二)作物种类需氮量：双子叶植物 单子叶植物 叶菜类作物 瓜果类和根菜类 高产品种 低产品种 杂交水稻 常规水稻 营养最大效率期 其它时期,75,(三)土壤条件肥力状况：着重中、低产田土壤质地：砂质

15、土壤“前轻后重，少量多次”粘质土壤“前重后轻”土壤反应：酸性土区、中性土区 碱性土区、盐碱地(不宜用氯化铵)水分状况：水田区 不宜用硝态氮肥 旱地 各种均可,76,(四)肥料品种NH4N：水田、旱地，深施（覆土）NO3N：旱地追肥，少量多次NH2 N：水田、旱地，深施（覆土）,77,(五)施用方法1.氮肥深施好处：提高肥料利用率、肥效持久 施法 氮肥利用率 肥效 表施 3050 1020天 深施 5080 3040天深度：根系集中分布的土层方法：基肥深施、种肥深施、追肥深施,资料,78,2.施用量根据目标产量法确定 如：水稻、小麦：105kgN/hm2（228kg尿素）棉花：135kgN/hm2（293kg尿素）油菜：90kgN/hm2（196kg尿素）大豆：33.75kg/hm2（73kg尿素）,79,(六)氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合1.与有机肥配合施用 目的：作物高产、稳产、优质 改良土壤，提高氮肥利用率2.氮、磷、钾配合施用 通过平衡施肥使作物营养平衡,80,本章小结：1.植物的氮素营养（掌握吸收与同化、失调症）2.土壤中的氮素及其转化（掌握主要转化的含义）3.氮肥的种类性质与施用（掌握）4.氮肥的合理施用（掌握）,