土壤肥料學2(新)

1、植物礦物質(zhì)營養(yǎng)學說植物礦物質(zhì)營養(yǎng)學說施肥原理施肥原理為恢復地力和提高作物為恢復地力和提高作物單產(chǎn)，通過施肥把作物單產(chǎn)，通過施肥把作物從土壤中攝取并隨收獲從土壤中攝取并隨收獲物而移走的那些養(yǎng)分歸物而移走的那些養(yǎng)分歸還給土壤的學說。還給土壤的學說。Justus Liebig不同植物的營養(yǎng)元素歸還比例不同植物的營養(yǎng)元素歸還比例最小養(yǎng)分會最小養(yǎng)分會隨條件變化而變隨條件變化而變化化最小養(yǎng)分隨條件而變化的示意圖最小養(yǎng)分隨條件而變化的示意圖意義：意義：指出作物產(chǎn)量與養(yǎng)分供應上的矛盾，指出作物產(chǎn)量與養(yǎng)分供應上的矛盾，表明施肥要有表明施肥要有針對性針對性，應合理施肥。，應合理施肥。施肥量與邊際產(chǎn)量的關系施肥量與

2、邊際產(chǎn)量的關系Y=b0+b1x+b2x2綜合因子作用律綜合因子作用律植植 物物 土土 壤壤 肥肥 料料 施肥技術施肥技術（一）確定施肥量的方法（一）確定施肥量的方法影響施肥量的因素：作物種類及品種、影響施肥量的因素：作物種類及品種、產(chǎn)量水平、土壤肥力狀況、肥料種類、施肥產(chǎn)量水平、土壤肥力狀況、肥料種類、施肥時期以及氣候條件等時期以及氣候條件等1. 定性的豐產(chǎn)指標法定性的豐產(chǎn)指標法簡單易行，但比較粗糙簡單易行，但比較粗糙2. 肥料效應函數(shù)法：通過試驗擬合肥料效應肥料效應函數(shù)法：通過試驗擬合肥料效應方程，計算施肥量方程，計算施肥量方法較復雜，不易掌握方法較復雜，不易掌握3. 目標產(chǎn)量法：目標產(chǎn)量法

3、：以實現(xiàn)作物目標產(chǎn)量所需以實現(xiàn)作物目標產(chǎn)量所需養(yǎng)分量與土壤供應養(yǎng)分量的差額作為確定養(yǎng)分量與土壤供應養(yǎng)分量的差額作為確定施肥量的依據(jù)，以達到養(yǎng)分收支平衡，所施肥量的依據(jù)，以達到養(yǎng)分收支平衡，所以，又稱為養(yǎng)分平衡法。以，又稱為養(yǎng)分平衡法。計算公式：計算公式： 式中：式中：F：施肥量施肥量(千克千克/公頃公頃)；Y：目目標產(chǎn)量標產(chǎn)量(千克千克/公頃公頃)；C：單位產(chǎn)量的養(yǎng)分單位產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量吸收量(千克千克)；S：土壤供應養(yǎng)分量土壤供應養(yǎng)分量(千克千克/公頃公頃) ；N：所施肥料中的養(yǎng)分含量所施肥料中的養(yǎng)分含量()；E：肥料當季利用率肥料當季利用率 () 。 F = (YC) -S-S N E E

4、施肥方法施肥方法1. 傳統(tǒng)施肥方法傳統(tǒng)施肥方法特點：把肥料施入土壤，補給作物最缺特點：把肥料施入土壤，補給作物最缺的養(yǎng)分，通常是土壤缺什么養(yǎng)分就施什么肥的養(yǎng)分，通常是土壤缺什么養(yǎng)分就施什么肥料。一般根據(jù)施用時期的不同分為基肥、種料。一般根據(jù)施用時期的不同分為基肥、種肥和追肥三種施肥方式及其相應的施肥方法。肥和追肥三種施肥方式及其相應的施肥方法。表表 施肥方法及其相應的施肥方式施肥方法及其相應的施肥方式施肥方法施肥方法施肥時間施肥時間目的作用目的作用肥料情況肥料情況有效施法有效施法基肥基肥播種或定植前播種或定植前結合深耕施用結合深耕施用供給作物養(yǎng)分供給作物養(yǎng)分有機肥為主有機肥為主 條施或穴施條施

5、或穴施多種肥料混合多種肥料混合種肥種肥播種或定植時播種或定植時 供給幼苗養(yǎng)分供給幼苗養(yǎng)分少量少量拌種、蘸秧根拌種、蘸秧根浸種、蓋種、浸種、蓋種、條施或穴施條施或穴施改善苗床性狀改善苗床性狀 腐熟有機肥腐熟有機肥速效性化肥速效性化肥菌肥菌肥追肥追肥生長發(fā)育期間生長發(fā)育期間 及時補充養(yǎng)分及時補充養(yǎng)分適量適量速效性化肥速效性化肥腐熟有機肥腐熟有機肥深施覆土深施覆土撒施結合灌水撒施結合灌水隨水澆施法隨水澆施法根外追肥根外追肥培肥改良土壤培肥改良土壤 占全量的占全量的2/3現(xiàn)代施肥方法現(xiàn)代施肥方法1. 噴施多元微肥噴施多元微肥2. 噴施多功能葉面肥噴施多功能葉面肥3. 灌溉施肥：噴灌、滴灌灌溉施肥：噴灌

6、、滴灌4. 二氧化碳施肥二氧化碳施肥 現(xiàn)代施肥技術現(xiàn)代施肥技術 噴噴 灌灌大棚蔬菜二氧化碳施肥大棚蔬菜二氧化碳施肥合理施肥的指標和要訣合理施肥的指標和要訣 高產(chǎn)指標高產(chǎn)指標 優(yōu)質(zhì)指標優(yōu)質(zhì)指標 5項指標項指標 高效指標高效指標 環(huán)保指標環(huán)保指標 培肥指標培肥指標當前國家提出的發(fā)展當前國家提出的發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的基本要求業(yè)的基本要求發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和提高環(huán)境質(zhì)量要求提高環(huán)境質(zhì)量要求第一章第一章 小結小結主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 植物的營養(yǎng)成分植物的營養(yǎng)成分（植物必需營養(yǎng)元素）（植物必需營養(yǎng)元素） 植物對養(yǎng)分的吸收植物對養(yǎng)分的吸收（吸收的機理）（吸收的機理） 養(yǎng)分

7、在植物體內(nèi)的運輸養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運輸 影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件 (元素間的相互關系元素間的相互關系) 植物的營養(yǎng)特性植物的營養(yǎng)特性（施肥的關鍵時期）（施肥的關鍵時期） 合理施肥的基本原理合理施肥的基本原理(李比希的三大學說和施肥方李比希的三大學說和施肥方法法)含量的多少與植物含量的多少與植物種類、器官、發(fā)育階段有關。種類、器官、發(fā)育階段有關。分布分布1）不同作物種類含量不同）不同作物種類含量不同 豆科植物含有豐富的豆科植物含有豐富的蛋白質(zhì)，含氮量也高。按干重計，大豆含氮蛋白質(zhì)，含氮量也高。按干重計，大豆含氮2.25%，紫云英含氮，紫云英含氮2.25%；而禾本科作物一

8、般含；而禾本科作物一般含氮量較低，大多在氮量較低，大多在1%左右。同為禾本科作物，左右。同為禾本科作物，小小麥麥小麥小麥水稻水稻2）作物不同器官含量不同）作物不同器官含量不同 一般，幼嫩器官和種一般，幼嫩器官和種子中含氮量較高，而莖桿含量較低，尤其是老熟子中含氮量較高，而莖桿含量較低，尤其是老熟的莖桿含量更低。如小麥子粒含氮量為的莖桿含量更低。如小麥子粒含氮量為2.0%-2.5%，而莖桿僅為，而莖桿僅為0.5%左右；豆科作物子粒含氮左右；豆科作物子粒含氮量為量為4.5%-5%，而莖桿僅為，而莖桿僅為1.4%。3）、作物不同生育時期含量不同）、作物不同生育時期含量不同 在各生育期在各生育期中，作

9、物體內(nèi)氮素的分布在不斷變化。在營養(yǎng)生中，作物體內(nèi)氮素的分布在不斷變化。在營養(yǎng)生長階段，氮素大多集中在莖葉等幼嫩器官，當轉(zhuǎn)長階段，氮素大多集中在莖葉等幼嫩器官，當轉(zhuǎn)入生殖生長時，莖葉中的氮素就基本向籽粒、果入生殖生長時，莖葉中的氮素就基本向籽粒、果實、塊根或塊莖等儲藏器官轉(zhuǎn)移；成熟時，大約實、塊根或塊莖等儲藏器官轉(zhuǎn)移；成熟時，大約有有70%的氮素已轉(zhuǎn)入種子、果實、塊根或塊莖等的氮素已轉(zhuǎn)入種子、果實、塊根或塊莖等儲藏器官。儲藏器官。如水稻，分蘗期含量高于苗期，通常在分蘗盛期如水稻，分蘗期含量高于苗期，通常在分蘗盛期含量達到最高峰。其后，隨生育期推移而逐漸下含量達到最高峰。其后，隨生育期推移而逐漸下

10、降。降。作物體內(nèi)氮素的含量和分布，明顯受施氮水平和施作物體內(nèi)氮素的含量和分布，明顯受施氮水平和施氮時期的影響氮時期的影響 隨施氮量增加，作物各器官中氮的隨施氮量增加，作物各器官中氮的含量均有明顯提高。通常是營養(yǎng)器官的含量變化大，含量均有明顯提高。通常是營養(yǎng)器官的含量變化大，生殖器官則變動小，但生長后期施用氮肥，則表現(xiàn)生殖器官則變動小，但生長后期施用氮肥，則表現(xiàn)為生殖器官中的含氮量明顯上升。為生殖器官中的含氮量明顯上升。2 2、作物體內(nèi)氮的種類及其作用、作物體內(nèi)氮的種類及其作用 氮對作物的重要作用不在于它在作物體內(nèi)含量氮對作物的重要作用不在于它在作物體內(nèi)含量多少，重要的是氮是植物體內(nèi)許多重要有機

11、化合物多少，重要的是氮是植物體內(nèi)許多重要有機化合物的組分，也是遺傳物質(zhì)的基礎。的組分，也是遺傳物質(zhì)的基礎。1、蛋白質(zhì)的重要組分、蛋白質(zhì)的重要組分（蛋白質(zhì)中平均含氮（蛋白質(zhì)中平均含氮16%-18%）2、核酸和核蛋白質(zhì)的成分、核酸和核蛋白質(zhì)的成分3、葉綠素的組分元素、葉綠素的組分元素4、許多酶的組分、許多酶的組分（酶本身就是蛋白質(zhì)）（酶本身就是蛋白質(zhì)）氮還是一些維生素的組分，而生物堿和植物激氮還是一些維生素的組分，而生物堿和植物激素也都含有氮。素也都含有氮。 總之，氮對植物生命活動以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)總之，氮對植物生命活動以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用。合理施用氮肥是獲得作物高均有極其重要的作

12、用。合理施用氮肥是獲得作物高產(chǎn)的有效措施。產(chǎn)的有效措施。3 植物對氮的吸收與同化植物對氮的吸收與同化吸收的形態(tài)吸收的形態(tài)無機態(tài)：無機態(tài)：NH4+N、NO3-N（主要）（主要）有機態(tài)：有機態(tài)：NH2 N、氨基酸、氨基酸、 （少量）（少量） 核酸等核酸等 植物吸收的氮素主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。在植物吸收的氮素主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。在旱地農(nóng)田中，硝態(tài)氮是作物的主要氮源。由于旱地農(nóng)田中，硝態(tài)氮是作物的主要氮源。由于土壤中的銨態(tài)氮通過硝化作用可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。土壤中的銨態(tài)氮通過硝化作用可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。所以，作物吸收的硝態(tài)氮多于銨態(tài)氮。所以，作物吸收的硝態(tài)氮多于銨態(tài)氮。 NO3-N的同化的同化NO3_NO2_

13、硝酸還原成氨是由兩種硝酸還原成氨是由兩種獨立的酶分別進行催化的。獨立的酶分別進行催化的。硝酸還原酶可使硝酸還原酶可使硝酸鹽硝酸鹽還原還原成成亞硝酸鹽亞硝酸鹽，而亞硝酸還原，而亞硝酸還原酶可使亞硝酸鹽還原成酶可使亞硝酸鹽還原成氨氨。NH3NAD(P)+NH3NO3_NO2-類紅類紅色素色素NAD(P)H+H+鐵氧還蛋白鐵氧還蛋白 （氧化性）（氧化性）鐵鐵氧還蛋白氧還蛋白 （還原性）（還原性）NADPH2NADPH2O+OH-光光合系統(tǒng)合系統(tǒng) I亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶e-硝酸還原酶硝酸還原酶 葉綠體葉綠體 細胞質(zhì)細胞質(zhì)2e-FADH2 FADCytFeIICytFeIIIMoIVMoVIH2O2

14、 H+葉細胞中硝酸鹽同化步驟的示意圖葉細胞中硝酸鹽同化步驟的示意圖大多數(shù)植物的根和地上部都能進行大多數(shù)植物的根和地上部都能進行NO3-N的還原作用，但各部分還原的比例取決于的還原作用，但各部分還原的比例取決于不同的因素：不同的因素：1、硝酸鹽供應水平、硝酸鹽供應水平 當硝酸鹽數(shù)量少時，當硝酸鹽數(shù)量少時，主要在根中還原主要在根中還原;2、植物種類、植物種類 木本植物還原能力木本植物還原能力一年一年生草本生草本一年生草本植物因種類不同其還原強度一年生草本植物因種類不同其還原強度順序為：油菜順序為：油菜大麥大麥向日葵向日葵玉米玉米蒼耳蒼耳3、溫度、溫度 溫度升高，酶的活性也高，所溫度升高，酶的活性也

15、高，所以也可提高根中還原以也可提高根中還原NO3-N 的比例。的比例。 4、植物的苗齡、植物的苗齡 在根中還原的比例隨苗齡的在根中還原的比例隨苗齡的增加而提高增加而提高; 5、陪伴離子、陪伴離子 K+能促進能促進NO3-向地上部轉(zhuǎn)移，向地上部轉(zhuǎn)移，所以鉀充足時，在根中還原的比例下降；而所以鉀充足時，在根中還原的比例下降；而Ca2+和和Na+為陪伴離子時則相反為陪伴離子時則相反; 6、光照、光照 在綠色葉片中，光合強度與在綠色葉片中，光合強度與NO3-還還原之間存在著密切的相關性。原之間存在著密切的相關性。 考慮以上因素可采取相應措施降低溫室或塑考慮以上因素可采取相應措施降低溫室或塑料大棚中的蔬

16、菜體內(nèi)的硝酸鹽含量。料大棚中的蔬菜體內(nèi)的硝酸鹽含量。 我國蔬菜硝酸鹽污染程度的衛(wèi)生評價標準我國蔬菜硝酸鹽污染程度的衛(wèi)生評價標準（沈明珠，（沈明珠，1982）級別級別 硝酸鹽含量硝酸鹽含量 污染程度污染程度 參考衛(wèi)生參考衛(wèi)生性 (mg/kg鮮重) 1 432 432 輕度輕度 允許生食允許生食 2 785 2 785 中度中度 允許鹽漬允許鹽漬, ,熟食熟食 3 1440 3 1440 高度高度 允許熟食允許熟食 4 3100 4 3100 嚴重嚴重 不允許食用不允許食用因此，因此，降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量的有效措降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量的有效措施：施：選用優(yōu)良品種、控施氮肥、增施鉀肥、選用優(yōu)良品種

17、、控施氮肥、增施鉀肥、增加采前光照、改善微量元素供應等。增加采前光照、改善微量元素供應等。（二）植物對銨態(tài)氮的吸收與同化（二）植物對銨態(tài)氮的吸收與同化1. 吸收吸收機理：機理： 被動滲透被動滲透 (Epstein,1972) 接觸脫質(zhì)子接觸脫質(zhì)子 (Mengel,1982)ATPaseNH4+H+ 膜外膜外 膜膜 膜內(nèi)膜內(nèi)NH4+H+NH3外界溶液外界溶液NH3質(zhì)膜質(zhì)膜細胞質(zhì)細胞質(zhì)NH4+H+質(zhì)膜上質(zhì)膜上NH4+脫質(zhì)子作用的示意圖脫質(zhì)子作用的示意圖氨酮戊二酸還原性胺化作用谷氨酸酮酸轉(zhuǎn)氨基作用各種新的氨基酸氨酰胺（三）植物對有機氮的吸收與同化（三）植物對有機氮的吸收與同化1. 尿素（酰胺態(tài)氮）尿

18、素（酰胺態(tài)氮） 吸收：吸收：根、葉均能直接吸收根、葉均能直接吸收 同化：同化：脲酶途徑：尿素脲酶途徑：尿素 NH3 氨基酸氨基酸 非脲酶途徑：直接同化非脲酶途徑：直接同化 尿素尿素 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨酸精氨酸 尿素的毒害：當介質(zhì)中尿素濃度過高時，植物會出尿素的毒害：當介質(zhì)中尿素濃度過高時，植物會出現(xiàn)受害癥狀現(xiàn)受害癥狀2. 氨基態(tài)氮：氨基態(tài)氮：可直接吸收，效果因種類而異可直接吸收，效果因種類而異 脲酶脲酶NO3-N和和 NH4+-N營養(yǎng)作用的比較營養(yǎng)作用的比較NO3-N是陰離子，為氧化態(tài)的氮源，是陰離子，為氧化態(tài)的氮源， NH4+-N是陽離子，為還原態(tài)的氮源。是陽離子，為還

19、原態(tài)的氮源。不能簡單的評判哪種形態(tài)好或是不能簡單的評判哪種形態(tài)好或是不好，因為肥效高低與各種影響吸收不好，因為肥效高低與各種影響吸收和利用的因素有關。和利用的因素有關。Observation 1: Plant Growth under Nitrate- and Ammonium-Nutrition NO3-N NH4+-N Shoot DM (g/plant) 4.73 a 4.00 bRoot DM (g/plant) 1.40a 0.89 bLA (cm2/plant) 573 a 380 bSLW (g/m2) 41.3 b 51.5 aNH4+-N(5 mM)NO3-N(5 mM)NH

20、4-N和和NO3-N營養(yǎng)差異的原因營養(yǎng)差異的原因1. 植物的遺傳特性植物的遺傳特性2. 環(huán)境因素環(huán)境因素介質(zhì)反應：介質(zhì)反應：酸性：有利于硝的吸收酸性：有利于硝的吸收 中性至微堿性：有利于銨的吸收中性至微堿性：有利于銨的吸收陪伴離子、介質(zhì)通氣狀況、土壤水分狀況陪伴離子、介質(zhì)通氣狀況、土壤水分狀況 只要在環(huán)境中為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮創(chuàng)造出各只要在環(huán)境中為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮創(chuàng)造出各自所需要的最適條件，它們在生理上是具自所需要的最適條件，它們在生理上是具有同等價值。有同等價值。4 植物氮素營養(yǎng)失調(diào)癥狀及其豐缺指標植物氮素營養(yǎng)失調(diào)癥狀及其豐缺指標1. 氮缺乏：氮缺乏：首先在下部老葉出現(xiàn)癥狀首先在下部老葉出現(xiàn)癥狀植

21、株矮小，瘦弱，分蘗或分枝少植株矮小，瘦弱，分蘗或分枝少 葉片轉(zhuǎn)為淡綠色、淺黃色、乃至黃色；葉片轉(zhuǎn)為淡綠色、淺黃色、乃至黃色； 莖葉基部或呈紫紅色莖葉基部或呈紫紅色早衰，產(chǎn)品品質(zhì)差早衰，產(chǎn)品品質(zhì)差氮素過多的危害氮素過多的危害作物貪青晚熟，生長期延長。作物貪青晚熟，生長期延長。細胞壁薄，植株柔軟，易受機械損傷（倒伏）細胞壁薄，植株柔軟，易受機械損傷（倒伏）和病害侵襲（大麥褐銹病、小麥赤霉病、水稻褐和病害侵襲（大麥褐銹病、小麥赤霉病、水稻褐斑?。?。斑?。?。大量施用氮肥會降低果蔬品質(zhì)和耐貯存性；大量施用氮肥會降低果蔬品質(zhì)和耐貯存性；棉花蕾鈴稀少易脫落；棉花蕾鈴稀少易脫落；甜菜塊根產(chǎn)糖率下降；甜菜塊根產(chǎn)

22、糖率下降；纖維作物產(chǎn)量減少，纖維品質(zhì)降低。纖維作物產(chǎn)量減少，纖維品質(zhì)降低。蔬菜硝酸鹽超標蔬菜硝酸鹽超標大麥大麥玉米玉米小麥小麥燕麥燕麥NNNN苗期缺氮苗期缺氮老葉缺氮老葉缺氮綠色綠色V字癥字癥缺氮缺氮供氮供氮Normal N Nutrition for “Golden delicious”O(jiān)ver-fertilized with N fertilizer for “Golden delicious”癥癥狀狀出出現(xiàn)現(xiàn)的的部部位位老老組組織織先先出出現(xiàn)現(xiàn)NPKMgZn新新組組織織先先出出現(xiàn)現(xiàn)BCaFeSMnMoCu斑斑點點出出現(xiàn)現(xiàn)情情況況生生長長點點是是否否易易枯枯死死不不易易出出現(xiàn)現(xiàn)易易出出現(xiàn)現(xiàn)

23、易易枯枯死死不不易易枯枯死死NPS MnCu FeMoBCaKMgZn一、土壤中氮素的來源及其質(zhì)量分數(shù)一、土壤中氮素的來源及其質(zhì)量分數(shù)（一）來源（一）來源1. 施入土壤中的化學氮肥和有機肥料施入土壤中的化學氮肥和有機肥料2、生物固氮、生物固氮 非共生固氮（非共生固氮（4.68.4公斤公斤/公頃）和公頃）和共生固氮（共生固氮（57600公斤公斤/公頃）公頃）3、降水、降水 英國洛桑為英國洛桑為4公斤公斤/公頃年；美國為公頃年；美國為2 32公斤公斤/公頃年）；浙江金華為公頃年）；浙江金華為23.1公斤公斤/公頃年公頃年4、塵埃為、塵埃為0.1 0.2公斤公斤/公頃年公頃年5、土壤吸附、土壤吸附

24、0.025 0.1克克/公頃年公頃年6、灌水：泰國為、灌水：泰國為0.1公斤公斤/公頃年公頃年7、成土母質(zhì)中也有少量的氮素、成土母質(zhì)中也有少量的氮素（二）含量（二）含量我國耕地土壤我國耕地土壤全氮含量全氮含量為為0.040.35之間，與土壤有機質(zhì)含量呈正相關之間，與土壤有機質(zhì)含量呈正相關我國土壤含氮量的地域性規(guī)律：我國土壤含氮量的地域性規(guī)律： 北北 增加增加 西西 長江長江 東東 增加增加 南南 增加增加二、土壤中氮的形態(tài)二、土壤中氮的形態(tài) 水溶性水溶性 速效氮源速效氮源 95%) 難利用難利用 占占3050% 離子態(tài)離子態(tài) 土壤溶液中土壤溶液中2. 無機氮無機氮 吸附態(tài)吸附態(tài) 土壤膠體吸附土

25、壤膠體吸附 (12) 固定態(tài)固定態(tài) 2：1型粘土礦物固定型粘土礦物固定 有機氮有機氮 無機氮無機氮礦化作用礦化作用固定作用固定作用 土壤中土壤中N素含量高低與土壤有機質(zhì)之素含量高低與土壤有機質(zhì)之間呈顯著的正相關。受植被、氣候、地形、間呈顯著的正相關。受植被、氣候、地形、母質(zhì)等多種自然因素的影響母質(zhì)等多種自然因素的影響,也受到土壤的也受到土壤的利用方式利用方式,如耕作、施肥、種植、灌溉等農(nóng)如耕作、施肥、種植、灌溉等農(nóng)業(yè)措施的影響。我國土壤含氮量在業(yè)措施的影響。我國土壤含氮量在0.2-2gkg-1之間之間,多數(shù)含氮量在多數(shù)含氮量在1gkg-1以下。從以下。從北到南北到南,從東到西從東到西,土壤含氮

26、量有下降趨勢土壤含氮量有下降趨勢三、土壤中氮的轉(zhuǎn)化三、土壤中氮的轉(zhuǎn)化 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 生物固定生物固定 硝酸還原作用硝酸還原作用有有機機質(zhì)質(zhì) 銨態(tài)氮銨態(tài)氮 硝態(tài)氮硝態(tài)氮 揮發(fā)損失揮發(fā)損失 反硝化作用反硝化作用 NH3 N2、NO、N2O吸附固定吸附固定 淋洗損失淋洗損失 吸附態(tài)銨或吸附態(tài)銨或固定態(tài)銨固定態(tài)銨生物生物 固定固定水體中的水體中的硝態(tài)氮硝態(tài)氮有機氮有機氮（一）有機態(tài)氮的礦化作用（氨化作用）（一）有機態(tài)氮的礦化作用（氨化作用）1. 定義：定義：在微生物作用下，土壤中的含氮在微生物作用下，土壤中的含氮 有機質(zhì)分解形成氨的過程。有機質(zhì)分解形成氨的過程。2. 過程：過程：

27、 有機氮有機氮 氨基酸氨基酸 NH4N有機酸有機酸 異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物 水解酶水解酶 氨化微生物氨化微生物 水解、氧化、還原、轉(zhuǎn)位水解、氧化、還原、轉(zhuǎn)位3. 發(fā)生條件：發(fā)生條件：各種條件下均可發(fā)生各種條件下均可發(fā)生最適條件：溫度為最適條件：溫度為2030oC， 土壤濕度為田間持水量的土壤濕度為田間持水量的60， 土壤土壤pH7，C/N25:125:14. 4. 結果結果：生成：生成NH4N（有效化）有效化）（二）土壤粘土礦物對（二）土壤粘土礦物對NH4的固定的固定1. 定義定義吸附固定：吸附固定：由于土壤粘土礦物表面所帶負電荷由于土壤粘土礦物表面所帶負電荷而引起的對而引起的對NH4的吸附作用

28、的吸附作用晶格固定：晶格固定：NH4進入進入2：1型膨脹性粘土礦物的型膨脹性粘土礦物的晶層間而被固定的作用晶層間而被固定的作用2. 過程過程液相液相NH4 交換性交換性NH4 固定態(tài)固定態(tài)NH43. 結果結果 減緩減緩NH4的供應程度的供應程度(暫時無效化暫時無效化)吸附作用吸附作用 固定作用固定作用解吸作用解吸作用 釋放作用釋放作用(三）氨的揮發(fā)損失三）氨的揮發(fā)損失1. 定義：定義：在中性或堿性條件下，土壤中在中性或堿性條件下，土壤中的的NH4轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為NH3而揮發(fā)的過程而揮發(fā)的過程2. 過程：過程： NH4 NH3 H3. 影響因素：影響因素： pH值值 NH3揮發(fā)揮發(fā) 6 0.1% 7

29、 1.0% 8 10.0% 9 50.0%OH H 土壤土壤CaCOCaCO3 3含量：呈正相關含量：呈正相關 溫度：呈正相關溫度：呈正相關 施肥深度：揮發(fā)量施肥深度：揮發(fā)量 表施表施 深施深施 土壤水分含量土壤水分含量 土壤中土壤中NH4的含量的含量4. 4. 結果：結果：造成氮素損失（無效化）造成氮素損失（無效化）（四）硝化作用（四）硝化作用1. 定義：定義：土壤中的土壤中的NH4 ，在微生物的作用在微生物的作用下氧化成硝酸鹽的現(xiàn)象下氧化成硝酸鹽的現(xiàn)象2. 過程：過程：NH4O2 NO2 4H 2NO2O2 2NO3 3. 影響條件：影響條件：土壤通氣狀況、土壤反應、土壤通氣狀況、土壤反應

30、、 土壤溫度等土壤溫度等亞硝化細菌亞硝化細菌硝化細菌硝化細菌最適條件：最適條件：銨充足、通氣良好、銨充足、通氣良好、 pH6.57.5、2530oC4. 結果：結果：形成形成NO3 N利：利：為喜硝植物提供氮素為喜硝植物提供氮素 （有效化）（有效化）弊：弊：淋失、發(fā)生反硝化作用（無效化）淋失、發(fā)生反硝化作用（無效化）（五）無機氮的生物固定（五）無機氮的生物固定1. 定義：定義：土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮被微生土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮被微生物同化為其軀體的組成成分而被暫時固定的物同化為其軀體的組成成分而被暫時固定的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。2. 過程：過程： 銨態(tài)氮銨態(tài)氮 硝態(tài)氮硝態(tài)氮 生物固定生物固定 生物固定生

31、物固定 有機氮有機氮 硝化作用硝酸還原作用3. 影響條件影響條件 土體的土體的C/N比、溫度比、溫度、 濕度、濕度、pH值值4. 結果：結果：減緩氮的供應減緩氮的供應（暫時無效化）（暫時無效化）； 可減少氮素的損失可減少氮素的損失（六）硝酸還原作用（六）硝酸還原作用NO3 NH4 嫌氣條件嫌氣條件(硝酸還原酶硝酸還原酶)（七）反硝化作用（七）反硝化作用NO3 N2 、NO、NO21. 生物反硝化作用生物反硝化作用(嫌氣條件）嫌氣條件）(1)過程：過程：NO3 NO2 N2 、N2O、NO(2)最適條件：含氮量最適條件：含氮量510，新鮮有機質(zhì)豐富，新鮮有機質(zhì)豐富 pH58，溫度溫度3035oC 硝酸鹽硝酸鹽還原細菌還原細菌反硝化細菌反硝化細菌2. 化學反硝化作用化學反硝化作用（可在好氣條件下進行）（可在好氣條件下進行）NO2 N2 、N2O、NO發(fā)生條件：發(fā)生條件： NO2存在存在3. 結果：結果：造成氮素的氣態(tài)揮發(fā)損失造成氮素的氣態(tài)揮發(fā)損失(無效化無效化)， 并影響大氣并影響大氣(破壞臭氧層、加劇溫室效應破壞臭氧層、加劇溫室效應)(八）硝酸鹽的淋洗損失八）硝酸鹽的淋洗損