农学植物营养学氮素课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2018/12/26,#,2024/11/12,1,二、作物体内含氮化合物的种类,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。,A.,蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮,16%-18%,）；,B.,核酸和核蛋白质的成分；,C.,叶绿素的组分元素；,2023/9/191二、作物体内含氮化合物的种类,2024/11/12,2,D.,许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；,E.,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,量和品质均有重要的作用。人类种植作物的重

2、要目的之一就是期望从中获得各种植物蛋白，因此合理施用氮肥是获得作物优质、高产的有效措施。,2023/9/192D.许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；,2024/11/12,3,植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。在旱地农田中，硝态氮是作物的主要氮源。由与土壤中的铵态氮通过硝化作用可转变为硝态氮。所以，作物吸收的硝态氮多于铵态氮。,三、氮的吸收、同化和运输,2023/9/193 植物吸收的氮素主要是铵态,2024/11/12,4,NO,3,-N,的吸收,:,逆电化学势梯度的主动吸收；,介质,pH,显著影响植物对,NO,3,-N,的吸收。,pH,值升高，,NO,3,-N,的吸收减少；,进入植物体后

3、，大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白质，也可直接通过木质部运往地上部；,硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。,2023/9/194NO3-N的吸收:,2024/11/12,5,硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的。硝酸还原酶可使硝酸盐还原成亚硝酸盐，而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成氨。,NO,3,-N,的同化,NO,2,-,NO,3,_,NH,3,2023/9/195硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化,2024/11/12,6,NH,4,+,-N,的吸收,NH,4,+,的吸收与,H,+,的释放存在着相当严格的等摩尔关系,(K.Mengel et al,1978),

4、。,水稻幼苗对,NH,4,+,的吸收与,H,+,释放的关系,NH,4,+,的吸收,H,+,的释放,(mol/L)(mol/L),158,184,174,145,149,183,166,145,2023/9/196 NH4+-N的吸收NH4+的吸,2024/11/12,7,质膜上,NH,4,+,脱质子化作用示意图,外界溶液,NH,3,质膜,细胞质,NH,4,+,H,+,2023/9/197质膜上NH4+脱质子化作用示意图外界溶液,2024/11/12,8,酮戊二酸,氨,谷氨酸,各,种,新,的,氨,基,酸,酮酸,酰胺,氨,还原性胺化作用,转氨基作用,NH,4,-N,的同化,2023/9/198酮戊

5、二酸氨谷氨酸各酮酸酰胺氨还原性胺化作,2024/11/12,9,NO,3,-,-N,是阴离子，为氧化态的氮源，,NH,4,+,-N,是阳离子，为还原态的氮源。,四、,NO,3,-,-N,和,NH,4,+,-N,营养作用的比较,不能简单的判定那种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。,2023/9/199NO3-N是阴离子，为氧化态的氮源，,2024/11/12,10,A:,作物种类,水稻是典型的喜,NH,4,+,-N,作物。（水稻幼苗根内缺少硝酸还原酶；,NO,3,-,-N,在水田中易流失，并发生反硝化作用。）,烟草是典型的喜,NO,3,-,-N,作物。,B:,环境反应（

6、,pH,）,从生理角度看，,NH,4,+,-N,和,NO,3,-,-N,都是良好的氮源，但在不同,pH,条件下，作物对,NH,4,+,-N,和,NO,3,-,-N,的吸收量有明显的差异。,2023/9/1910A:作物种类,2024/11/12,11,不同形态氮肥对玉米和水稻幼苗生长的影响,（幼苗培养,15,天）,以,NaNO,3,为氮源 以（,NH,4,）,2,SO,4,为氮源,干重 原来,pH,最终,pH,干重 原来,pH,最终,pH,玉米,0.40 5.2 6.8 0.72 5.1 4.0,水稻,0.12 5.2 6.0 0.30 5.1 2.9,2023/9/1911不同形态氮肥对玉米

7、和水稻幼苗生长的影响,2024/11/12,12,作物缺氮的外部特征,叶片黄化，植株生长过程迟缓,.,苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱，叶片薄而小。禾本科作物表现为分蘖少，茎杆细长；双子叶则表现为分枝少。若继续缺氮，禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。,氮素是可以再利用的元素，作物缺氮的显著特征是下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶片扩展。,。,五、植物缺氮症状与供氮过多的危害,作物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。,2023/9/1912作物缺氮的外部特征五、植物缺氮症状与,2024/11/12,13,缺氮,缺氮,2023/9/1913缺氮缺氮,2024/11/12,14,缺氮,缺氮,缺氮

8、,2023/9/1914缺氮缺氮缺氮,2024/11/12,15,缺氮,缺氮,缺氮,2023/9/1915缺氮缺氮缺氮,2024/11/12,16,缺氮,缺氮,缺氮,缺氮,2023/9/1916缺氮缺氮缺氮缺氮,2024/11/12,17,缺氮,缺氮,缺氮,2023/9/1917缺氮缺氮缺氮,2024/11/12,18,缺氮,缺氮,缺氮,2023/9/1918缺氮缺氮缺氮,2024/11/12,19,作物贪青晚熟，生长期延长。,细胞壁薄，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）。,（二）氮素过多的危害,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

9、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。,蔬菜硝酸盐超标,2023/9/1919作物贪青晚熟，生长期延长。（二）氮素过,2024/11/12,20,蔬菜可食部分硝酸盐含量的食用卫生分级,级别,一级,二级,三级,四级,累积程度,轻,中,重,严重,NO3,-,（,mg/kg,）,432,785,1440,3100,卫生性,生食允许,生食不宜,盐渍允许,熟食允许,生食不宜,盐渍允许,熟食允许,生食不宜,盐渍允许,熟食允许,蔬菜 种类,韭、葱、,番茄、水芹、花菜,长豇豆、青蚕豆、芜荽、茄子、甜椒、黄瓜、冬瓜、,茭 白,菠菜、金花菜、莴苣、芹、刀豆、豌豆、青蒜、洋葱、马铃薯,雪里蕻

10、、榨菜、萝卜、胡萝卜、青菜、大白菜、蕹菜、卷心菜、苋菜、塌菜、荠菜,蔬菜 数目,5,8,9,11,%,15.2,24.2,27.3,33.3,FAO/WHO,日允许摄入量,NO3,-,：,3.6mg/kg,体重；,NO2,-,：,0.13 mg/kg,体重,2023/9/1920蔬菜可食部分硝酸盐含量的食用卫生分级级,2024/11/12,21,蔬菜硝酸盐国标（,2001.10.1,执行）,叶菜类,3000 mg kg,-1,根菜类,1200 mg kg,-1,瓜果类,600 mg kg,-1,NO,2,4 mg/kg,2023/9/1921 蔬菜硝酸盐国标（2001.10,2024/11/1

11、2,22,六、土壤和作物体内氮的丰缺指标,2023/9/1922六、土壤和作物体内氮的丰缺指标,2024/11/12,23,第二节：氮肥种类、性质与施用,一、铵（氨）态氮肥（,NH,4,+,N,、,NH,3,）,1,、铵（氨）态氮肥的共性,容易被土壤胶体吸附，部分进入黏土矿物晶层；,在旱地，容易被氧化为硝酸盐；,在碱性环境中，氨容易挥发损失；,高浓度铵态氮对作物容易产生毒害；,作物吸收过量铵态氮对钙、镁、钾的吸收有一定抑制作用。,2023/9/1923第二节：氮肥种类、性质与施用,2024/11/12,24,2,、铵（氨）态氮肥品种及特性,（,1,）液氨（,NH,3,，又称无水氨）,理化性质,

12、氨气液化的产物，,含,N8283%,，是含氮量最高的氮肥，密度,0.617,，沸点,33.33,，系有压液体。,在土壤中的转化,NH,3,在常压下气化、扩散，施肥点附近,pH,急剧上升，而后溶解于土壤溶液，形成,NH,4,OH,，随后,pH,逐步恢复到原来状态。,施用,适用于各种作物与土壤，只能用做基肥；必须使用专用的施肥机械操作，要求土地面积较大且平整。,2023/9/19242、铵（氨）态氮肥品种及特性,2024/11/12,25,氨水（,NH,3,nH,2,O,）,理化性质,氨的水溶液，,含,N15,%,，碱性，,pH10,，,系无压液体；易挥发，对金属有腐蚀作用。,在土壤中的转化,NH

13、,3,可被土壤胶体吸附，也可溶解于土壤溶液，形成,NH,4,OH,，随土壤溶液迁移；对,pH,影响不大。,施用,适用于各种作物与土壤，可做基肥与追肥；必须掌握“一不离土、二不离水”的原则，以提高肥效。,2023/9/1925氨水（NH3 nH2O）,2024/11/12,26,（,3,）,碳酸氢铵（,NH,4,HCO,3,）,理化性质,氨与,CO,2,反应后的结晶体，,含,N17%,，,易挥发，水溶性，水溶液,pH8.28.4,。,在土壤中的转化,NH,4,+,易被土壤胶体吸附，对养分保存有利；由于该肥料不含副成分，长期施用对土壤性质无不良影响，对土壤,pH,影响也不大。,施用,适用于各种作物

14、与土壤，可做基肥与追肥；施肥时必须注意防止养分挥发。,2023/9/1926（3）碳酸氢铵（NH4HCO3）,2024/11/12,27,（,4,）硫酸铵,(NH,4,),2,SO,4,理化性质,氨与,H,2,SO,4,反应后的结晶体，,含,N2021%,，同时含有,24%,的,S,；,易溶于水，不吸潮、不结块、不挥发、不分解，理化性质良好。,在土壤中的转化,NH,4,+,易被土壤胶体吸附，,SO,4,=,残留在土壤中，长期单一在酸性土壤上施用会引起土壤进一步酸化和土壤板结，为生理酸性肥料,；在碱性土壤表面上施用，会发生氨的挥发；在水田施用，其中的,SO,4,=,会被还原为,H,2,S,，毒害

15、根系。,施用,适用于除水田以外的各种土壤与作物，可做基肥、追肥与种肥。,2023/9/1927（4）硫酸铵(NH4)2SO4,2024/11/12,28,（,5,）氯化铵（,NH,4,Cl,）,理化性质,氨与,HCl,反应后的结晶体，通常由碳铵与氯化钠经复分解反应制得，含,N2325%,；,易溶于水，不挥发、不分解，易吸潮结块，理化性质一般。,在土壤中的转化,NH,4,+,易被土壤胶体吸附，,Cl,残留在土壤中，长期单一在酸性土壤上施用会引起土壤进一步酸化和土壤板结，其速度与强度大于硫铵，也是生理酸性肥料；但在碱性土壤上，氨挥发量小于硫铵；由于,Cl,的存在，铵离子硝化的强度减弱,。,施用,可

16、做基肥与追肥。但由于其中含有高浓度的,Cl,，许多对氯敏感的经济作物（忌氯作物）则不宜使用，而对于水生作物、纤维类作物，氯化铵则是很好的氮肥；此外，在盐碱地上也应慎用。,2023/9/1928（5）氯化铵（NH4Cl）,2024/11/12,29,二、硝态氮肥（,NO,3,N,）,1,、硝态氮肥的共性,（,1,）极易溶于水，在土壤中移动较快，容易随水进入环境水体；,（,2,）容易被作物吸收，过量吸收对作物无害；,（,3,）对钙、镁、钾等养分的吸收无抑制作用；,（,4,）在还原条件下，容易通过反硝化作用被还原为气态,NO,X,进入大气；,（,5,）吸湿性大，易燃易爆。,2023/9/1929二、硝态氮肥（NO3N）,2024/11/12,30,2,、硝态氮肥品种及特性,（,1,）,硝酸钠（,NaNO,3,）,有天然矿产和人工制造两种。天然矿产以智利硝石为代表；人工制造的是硝酸生产的副产品。,理化性质,含,N1516%,，含,Na26%,；,易溶于水，呈碱性。,在土壤中的转化,Na,与土壤胶体上的钙离子交换，使土壤结构受到破坏，,碱性增强，属生理碱性肥料,。,施用,适宜做追肥，在酸性土壤上