土壤速效N：通常指NO3-、水溶性及交换性NH4+。
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§ 2 土壤N素状况
2.1 土壤N的形态及有效性 ➢ 2.2 土壤N的转化
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土壤有机N与无机N的平衡
概念
有机N
矿化作用 生物固定作用
无机N
有机N的矿质化：土壤有机N在微生物作用下转化为氨的过程。 无机N的生物固定：土壤无机N被微生物吸收利用转化为有机N的过程
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§ 2 土壤N素状况
➢ 2.1 土壤N的形态及有效性 2.2 土壤N的转化
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土壤N素的来源及含量
土壤N素的来源 土壤N素的来源主要是降水、生物固N及
施用N肥。 成土矿物中虽含N，但较分散，而且风化
很慢。
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土壤N素的含量
• 土壤中全N的含量范围：0.02~0.50% • 中国土壤：0.05~0.35%，多数在0.1%以下。 • 江苏土壤：0.108±0.046%，属中等偏上水平。全N量
白质含量，但在评价其对农产品品质的影响时应慎重。 因为：
农产品用途不同对蛋白质含量的要求不同 农产品中蛋白质含量提高常伴随人体必需氨基酸含量降低 蛋白质含量过高可导致农产品食味品质下降
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影响农产品中硝酸盐含量
产品中NO3-和NO2-是近年来引人注意的主要品质指标。 人体内NO2-含量过量能导致高铁血红蛋白症，引起血
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反硝化作用
• 定义
土壤中的NO3-在通气不良好的条件下由微生物转化为气态N 损失的过程称为反硝化作用。
土壤中的反硝化作用可以是纯化学过程，也可以在微生物参 与下进行，但在农业土壤中以后者为主。
• 过程
大气
NO3-
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NO2-
NO
N2
N2
O
• 影响反硝化作用的主要因素
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影响平衡的主要因素
有机物的C/N 干湿交替 施用N肥
施入无机N可促进土壤有机N的矿化，称 为激发效应。
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硝化作用
• 定义
土壤中的NH4+在通气良好的条件下由微生物转化为NO3-的 过程称为硝化作用。
• 过程
亚硝酸细菌
NH4+
O2
NO2-
硝酸细菌 O2
NO3-
液输氧能力下降。 NO2-与次级胺结合转化为一类具有 致癌作用的亚硝胺类化合物。 氮肥施用量过大是造成叶菜类植物体NO3-含量大幅度 增加的主要原因。
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影响农作物的抗逆性
N素供应增加 原生质合成增加、细胞数量增多、细胞壁变薄
植株含水率提高
对纤维作物不利
肉汁化
抗倒、抗病虫 等能力下降
内部员工培训材料
氮元素及氮肥(一) 上海汉和农化总监 王秀群
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氮肥
• §1 作物的氮素营养 • §2 土壤氮素状况 • §3 常用化学氮肥的性质与施用 • §4 氮肥利用率及其提高途径
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§ 1 植物的N素营养
➢ 1.1 N在植物体内的生理功能 1.2 植物对N的吸收与同化 1.3 NH4+与NO3-的营养特点
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关于植物的喜铵性与喜硝性
• 一般而言，旱地植物具有喜硝性，而水生植 物或强酸性土壤上生长的植物则表现为喜铵 性。这是作物适应土壤环境的结果。
• 植物的喜铵性与喜硝性是相对的，许多植物 （小麦、烟草、水稻）在NO3-与NH4+配合 供应的情况下生长及品质可得到明显的改善。
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参与作物体内结构物质及生活物质的合成，并为 许多重要物质的成分
促进并调节植物生长
N素主要促进与N素吸收的同时正在生长的器官与部位 的生长，而对尚未分化或已经定型的器官与部位作用 很小甚至无效。
中粗蛋白含量 增加N素供应（尤其生长后期）可增加农产品中蛋
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§ 2 植物的N素营养
1.1 N在植物体内的生理功能 ➢ 1.2 植物对N的吸收与同化
1.3 NH4+与NO3-的营养特点
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植物吸收的氮素形态
高等植物可以利用的Ｎ的形态主要是NH4+、 NO3-，也能少量吸收NO2-及一些简单的有机 含氮化合物，如氨基酸、酰胺（如尿素）等。
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植物对N的同化
• 对NH4+的同化
外部溶液 NH4+
膜
原生质
H+
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NH3
• 对NO3-的同化
NADH+H+
NAD++H2O
NO3-
硝酸还原酶
NO2-
6eFd光系统 I 6H+
亚硝酸还原酶
H2O+OH-
NH3
细胞质
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质膜
叶绿体
N在植物体内的运转
• N素在植物体内运转的方向随生长中 心的转移而变化。运转的总趋势是： 老化器官向新生幼嫩器官输送。在植 物生长发育的过程中约有70%的N素 可以被再利用。
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B. 不同N源影响碳水化合物的代谢 以NO3-为N源的植物通常含有较多的淀粉，而以
NH4+为N源的植物体内淀粉的含量降低而葡萄糖及 蔗糖的含量则提高。 C. 影响植物的生育进程
与NO3-营养相比， NH4+营养促使苹果、石竹、 等提早开花。对单子叶植物如小麦， NH4+营养可延 长营养生长期。 D. 以NH4+为唯一N源易引起NH4+毒害。
• 当N素供应不足时，新生器官要夺取 老化器官中的N素从而加速其衰亡。 所以缺N症状首先出现在老化器官上， 作物基部叶片过早地衰亡是N素供应 不足的诊断指标之一。
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§ 2 植物的N素营养
1.1 N在植物体内的生理功能 1.2 植物对N的吸收与同化 ➢ 1.3 NH4+与NO3-的营养特点
土壤N素
无机N （5-10%）
NO3-：存在于土壤溶液，可直接被植物吸收 NO2-：存在于土壤溶液，不稳定。
NH4+
水溶性NH4+ 交换性NH4+
对植物有效性较高
固定态NH4+：对植物有效性一般较低
有机N 仅有很少的一部分可被作物直接利用，必 （90-95%） 须经过矿质化作用转化成无机N后才能被
大量利用。
高于0.1%的土壤面积占全省土壤总面积的43.96%,相对 集中在苏南；全N量低于0.075%的土壤所占的比例为 31.5%。其中全N量低于0.05%的土壤面积占6.20%， 主要集中苏北。全N量最高的是昆山市，为0.19%；最 低的则是丰县，平均为0.056%。
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土壤N素的形态与有效性