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字词 氮肥
类别 中英文字词句释义及详细解析
释义

氮肥dànféi

以氮元素为主的肥料,如绿肥、尿素、氨水、硝酸铵等。能使作物茎叶繁茂,产量增加。

氮肥dànféi

〈名〉含氮的肥料,能促进农作物茎和叶的生长,如硫酸铵、绿肥等。

氮肥dàn féi

含氮为主的肥料,能促进作物的茎叶生长。1936年孙云蔚《萝卜白菜栽培法》:“氮肥: 不可过分,亦不可过少。过多,则叶部繁茂,根部瘦小。”◇氮素肥料。

氮肥nitrogenus fertilizer

具有氮(N)标明量,并提供植物氮素营养的单元肥料。氮素是植物体内蛋白质的重要组成部分,而蛋白质则直接影响作物细胞的增长和新细胞的形成。植物缺氮,其生长发育则缓慢或停滞。此外,氮又是许多酶、核酸、叶绿素及一些维生素等的组成成分,植物氮素不足,含氮化合物的形成受阻,体内的蛋白质合成、遗传信息的传递,光合作用以及所有与酶有关的代谢过程将不能正常进行。
作用
氮肥的主要作用是:❶提高生物总量和经济产量;
❷改善农产品品质,特别能增加种子中蛋白质含量,提高食品的营养价值。施用氮肥有明显增产效果。在增加粮食作物产量的作用中氮肥所占份额居磷(P)、钾(K)等肥料之上。中国历次的化肥试验网资料统计表明,50年代以后在不同土壤和作物上,氮肥肥效确有不同程度的下降,但氮肥的增产作用大于磷钾肥的总趋势仍没有改变。然而,由于各地的气候、土壤、作物、耕作制度、生产水平及经济条件等等的差异,氮肥在不同地区及农田的肥效和效益各不相同。
发展简况
19世纪初,世界上使用最早的无机氮肥为智利硝石(NaNO3)。1913年德国建成世界上第一座合成氨厂后,氮肥工业迅速发展;美国和苏联等国家相继建立大型合成氨厂,氮肥进入了一个大量地生产和使用新阶段。在合成氨厂建成初期,农业生产上使用的氮肥品种主要是硫酸铵。50年代末期,随着硝酸工业的发展,硝酸铵已成为世界上最重要的氮肥。到了70年代初,尿素又逐步取代硝酸铵的地位,至90年初,其生产量和使用量(按纯氮计)在各种氮肥之首,硝酸铵和复合肥居第二位,而硫酸铵、硝酸钙、氯化铵、氰氨化钙等的比重均呈下降趋势。液氮等液体氮肥品种因对容器和施肥机具等条件要求较高,使用尚不普遍,只在北美使用较多。中国20世纪初开始使用少量进口氮肥,1949年之前氮肥的生产水平很低,仅在江苏、浙江、福建、辽宁及台湾等省的局部农区施用;1949年之后,在扩建老氮肥厂的同时,还先后新建几十个大、中型氮肥厂和一千多个小型氮肥厂,并形成了一个遍布全国的大、中、小型企业相结合的氮肥工业布局。
不同氮肥品种的肥效研究,始于19世纪中叶(1843年)英国的洛桑姆斯太德(Rothamsted)试验站,试验一直延续到20世纪60年代;美国从19世纪80年代开始氮肥品种的长期肥效试验,连续50多年;德国、俄国、波兰、法国等和苏联,在20世纪初也先后在不同的土壤类型和作物上,分别对硫酸铵、硝酸钙、氯化铵、氨水、硝铵、尿素、液氮等氮肥进行了为期数十年的肥效研究。多数试验结果认为:硝酸钠在不同的土壤和气候条件下对多数农作物都是较好的氮肥;硫酸铵是生理酸性氮肥,单独施用多年后会引起土壤酸化;氯化铵的肥效在大多数情况下比硫铵差,对作物产量和品质有不良影响。
制造方法
化学氮肥的生产一般都是从合成氨(NH3)开始的。氨是由三个氢原子与一个氮原子在特定的压力和温度,并有铁(Fe3O4)催化剂参与的条件下化合而成的,故称合成氨。制成合成氨的原料,固态的有焦炭、无烟煤;液态的有原油、轻油、重油(如液态烃)和气态的油田气、天然气、焦炉气等三大类。合成氨所需要的氮气均取自空气,而氢气则来源于水或含有烃类化合物的各种燃料。大多数氨是由氮(N2)和氢气(H2)反应合成,也有一些则是炼焦的副产品。
合成氨的生产过程包括以下几个主要步骤:❶造气。即制造原料气(半水煤气),其反应原理是C+O2+(N2)→CO2+(N2)+98千卡,2C+O2→2CO2+热量(Q),C+H2O→CO+H2-热量(Q),C+2H2O→CO2+2H2O-热量(Q);
❷净化。指分别除去会使合成氨的催化剂失去活性的硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和粉尘等杂质。其主要工艺首先是脱硫,用脱硫剂除去水煤气中大部分硫化氢;其次变换催化剂,使杂质中的一氧化碳与水蒸气作用后转变为二氧化碳和氢;第三脱碳,即用水洗法除掉变换气中的大量二氧化碳;第四精制,用洗涤剂清除残留的少量一氧化碳、二氧化碳、氧气和硫化氢等,最后得到纯正的氮和氢。
❸氨的合成。生产合成氨有中压法和高压法。一般生产多采用中压法,即将经上述精制后的氮和氢原料气,在480℃左右高温、3×105~3.5×105百帕的气压和Fe3O4触煤剂的协助等条件下,进行合成反应,即N2+H2

NH3+热量(Q),生成物即为合成氨气体。如再经冷凝、分离,即得液氨。
合成氨除直接作氮肥以外,主要用作制造其他氮肥的基本原料。在合成氨的基础上制成其它氮肥的过程,习惯称为氨加工,其主要工艺原理可用图1表示。
种类
按其生产加工原理可将氮肥划分为:❶以合成氨为基础原料,再经工业生产的无机合成氮肥;
❷经有机合成工艺使氮和碳直接结合生成的有机合成氮肥;
❸具有氮标明量的天然矿质氮肥。按其所含的氮素形态还能将上述三类划分成:铵(氨)态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、酰胺态氮肥、氰氨态氮肥。此外,以上各种形态的氮肥经进一步加工后可形成缓(释)效态氮肥。
铵(氨)态氮肥
养分标明量为铵盐或氨形态氮的氮肥。包括液态和固态两种类型。其共性是:❶施入土壤后,铵离子有的被带负电荷的土壤胶体吸附,有的在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下转化为NO2-及NO3-,有的为植物或微生物吸收利用等等。
❷易引起氨的挥发。液态铵态氮肥呈碱性,在常温常压下就有氨的挥发;固体铵态氮肥在碱性条件下也会引起氨的大量挥发。
❸铵离子被植物吸收或经硝化作用后,分别产生生理酸性和生物学酸性,并导致土壤钙、镁等盐基离子的溶解和流失,长期大量施用铵态氮肥,常会使土壤明显呈酸性。而碳酸氢铵和液体铵(氨)态氮肥因呈碱性,施肥点氨的浓度高、周围土壤pH值明显上升,硝化作用较缓慢、土壤酸化进程暂时较慢。
硝态氮肥
养分标明量为硝酸盐形态氮的一类氮肥。主要品种有硝酸钠、硝酸钙等,是世界上最早生产和使用的化学氮肥品种。其共性为:❶吸湿结块的临界湿度较低(温度为30℃时,硝酸钙和硝酸钠的临界湿度分别为46.7%、72.4%),吸湿结块性强;
❷极易溶于水,易为作物吸收,见效快;
❸施入土壤后NO3-不为土壤胶体所吸附,流动性大,易引起淋溶流失,在水田易发生反硝化作用而逸失;
❹作物根系选择性吸收NO3-离子多于阳离子,施肥点附近的土壤溶液pH值上升,呈现碱性反应,故均属生理碱性氮肥,用于酸性土壤效果更佳;
❺具有较强的助燃性和爆炸性。贮运时应注意防火防爆;
❻适用于旱作。以烟草、甜菜、玉米等作物作追肥更好;
❼硝态氮肥可与腐熟的有机肥或磷、钾肥配合使用,但不能与新鲜厩肥、堆肥和绿肥混用。因后一类有机肥在发酵过程中所生成的一些有机酸会使硝态氮分解为气态的亚硝态氮而逸失。硝态氮肥含氮量低、易流失和反硝化脱氮,氮利用率较低,故目前各国生产和使用数量趋于下降状况。


图1 氮肥制造过程示意


硝酸钙最早生产于挪威,故名挪威硝石。硝酸钙通常为硝酸工业或冷冻法生产硝酸磷肥的副产品,也可由氢氧化钙或碳酸钙直接中和硝酸制成。分子式为Ca(NO3)2·4H2O,又称为四水硝酸钙,含氮量为13%左右。西欧各国使用的硝酸钙,还在硝酸钙中加入4%~7%NH4NO3制成的颗粒状复盐[5Ca(NO3)2·NH4NO3·H2O],含氮15.5%。硝酸钙为白色或略带其它颜色的结晶或颗粒,极易溶于水。其溶解度受温度的影响极小。易吸湿,含水量2%的硝酸钙在25℃吸湿的相对湿度仅为43%。故在包装、贮运和使用时,需特别注意密封、干燥等防潮措施。硝酸钙也属一级无机氧化剂,遇有机物、硫磺等易燃物,也有助燃和爆炸性。其对热的反应比硝酸钠稳定,常温下不分解,加热到561℃以上时,才能分解为CaO和NO气体:



硝酸钙为含钙的生理碱性氮肥,故更适用于缺钙的酸性土壤。因其含氮量低,施用量须比其它氮肥相对增加。其它施用技术同硝酸钠等。


硝铵态氮肥

养分标明量为硝酸盐和铵盐形态氮的氮肥。包括硝酸铵、硫硝酸铵、硝酸铵钙等。当前国内外生产和使用的主要是硝酸铵,其它几种则只在局部地区使用,用量很少。硝铵态氮的制造方法因品种而异,其中硝铵系由硝酸与氨化合而成;其它两个品种是在硝酸铵的基础上,分别加入一定比例的硫酸铵和石灰石粉混合经熔融和造粒而成。
硝铵态氮肥的共性是:❶助燃烧和爆炸性;
❷吸湿性强;
❸遇热或碱性物质时会分解出氨气,故在碱性和石灰性土壤中也会发生氨挥发损失;
❹作物吸收后呈生理中性反应,属生理中性氮肥;
❺同时含有NH+4和NO-3,除了硝铵态氮兼宜的作物以外,也是一般旱地作物较理想的氮肥。与硝酸铵相比,其余的两种硝铵态氮肥的助燃烧、爆炸性和结块性较低,松散性也较好。
硫硝酸铵为等摩尔数的硫酸铵和硝酸的复盐,分子式为(NH4)2SO4·2NH4NO3。商品名称为列那硝、蒙丹硝。目前在欧美国家应用较多,中国尚未生产。产品通常为淡黄色或黄色颗粒,易溶于水,吸湿性和燃烧性均明显小于硝铵;松散性好,不易结块,便于贮存和使用。含氮量一般为25%~27%。其中18%~19%为铵态氮,7%~8%为硝态氮,故属生理酸性氮肥,在受热和碱性物质的作用下,也会分解出氨气。其农化性质介于硫铵和硝酸铵之间,适合施用于一般土壤和作物;作基肥、追肥均可,但以作追肥为好,用法同硝铵。施用量视作物、土壤肥力等情况而定。
硝酸铵钙又名石灰一硝酸铵。为硝酸铵和石灰石(或白云石)粉的熔合物,也可由硝铵与适量的石灰粉、白云石粉混合制成。成分为NH4NO3和CaCO3。一般组成是NH4NO3占55%~60%,CaCO3占40%~45%;含氮量约为20%,呈灰白色、灰褐或灰绿色粉末或颗粒;能溶于水,水溶液呈弱碱性反应;吸湿性较硝酸铵强,但其持水量大,故不易结块,且在较好的贮存条件下,仍能保其较好的散落性;每立方米肥料重量约1.2吨。硝酸铵钙适用于一般土壤,在缺钙的强酸性土壤上效果尤佳。一般做旱地作物追肥,肥效与硫酸铵相当;用在水田则不及硫酸铵。施用时可配施磷肥,但因其含碳酸钙会降低后者水溶性磷含量,故两者不要混施。
酰胺态氮肥
养分标明量为酰胺形态的氮肥。包括尿素及其衍生物脲甲醛(UF)、脲异丁醛(IBDU)、草酰胺等一些缓释氮肥。酰胺态氮肥含氮量高,物理性较好,贮运和施用方便,成本低,能不同程度地溶于水,并在土壤中能较快地转化为更易为作物吸收的铵态氮。故其肥效介于硝铵态氮肥与氰氨态氮肥之间。
氰氨态氮肥
养分标明量为氰氨形态氮的氮肥。专用作氮肥的氰氨态氮仅有氰氨化钙(石灰氮);另一氰氨态氮双氰胺则试用于作脲酶抑制剂。氰氨态氮难溶于水,其主要成分和水解中间产物对农作物都有毒害作用,在土壤中须经彻底转化才能为作物吸收利用,肥效缓慢。
氮溶液
养分标明量为多种形态氮的溶液肥料,亦称为氨络物。由硝酸铵、尿素或其它铵盐溶于液氨、浓氨水或水中混合而成的一种液体氮肥。呈无色透明或带黄色,含氮量范围较宽,一般在30%~40%,高者达50%以上。氮溶液有统一的命名规定。例如414(19-66-6)氮溶液,表示其总氮量41.4%,指由 19%氨、66%硝酸铵和6%尿素配制而成。按其游离氨浓度又分为有压和无压氮溶液两种,前者含有游离氨而产生明显的蒸气压,在操作温度下蒸气压较高,需备有高压处理装置和容器;后者不含游离氨,无须用高压罐和高压装置进行处理和贮存。与液氨和氨水原液相比,氮溶液的主要特点是:❶溶液的pH值比氨水低而含氮量比氨水高;
❷蒸气压相对低(15℃时约在0.4×105~1.5×105帕之间)、氨的挥发性较小,故贮运中一般无需用耐高压容器;
❸对钢仍有腐蚀,因而装运容器应以不锈钢和铝制的装酸槽车为宜;
❹当温度低至某一程度时,氮溶液中的可溶性盐会出现盐析现象。这种盐析温度决定其一年当中最适宜的室外贮存和田间施用时间。因具上述特点,它的发展速度比液氨和氨水为快,正逐步成为世界上重要的氮肥品种之一。
合理施用
根据作物特性、土壤性质和气候等方面的差异,采用相应的氮肥品种和施用量,施肥时期及施用方法,是合理分配和施用氮肥的基本依据。
作物营养特性
作物种类、品种和生育期不同,对氮素的需求量不一。水稻、小麦和玉米等谷类作物,需氮量较多,甘蔗、叶菜类、桑、茶等需氮量更大,而豆科作物(含绿肥和饲料作物)则需要量较少。一般作物的营养期需氮量高于生殖生长期,故应根据作物不同生育阶段,看苗分次施用氮肥。氮肥施用过量,容易引起贪青迟熟,病虫害增多,从而导致减产和产品品质下降等不良后果。
不同作物种类、品种和生育阶段,对氮素形态及其伴随的副成分的反应也有差别,因而对氮肥品种的适宜性也不同。小麦、玉米等各类作物,施用铵态氮、硝态氮及酰胺态氮(尿素)都能获得好的效果。烟草施用同时含有铵态氮和硝态氮的肥料,可以改善烟草的品质(如味香、燃烧性好);但烟草忌用含氯的各种氮肥。马铃薯既喜铵态氮,又需硫较多,而氯对其淀粉形成有影响,故以施用硫酸铵等含硫不含氯的铵态氮肥为佳。甜菜及 一些蔬菜作物,对硝态氮的吸收利用效率好,宜施用硝态氮肥,尤其是甜菜更宜施用含有钠离子的硝态氮肥。
土壤性质
土壤中可供植物吸收的氮绝大部分是铵态氮和硝态氮,其数量主要取决于氮肥的施用量和土壤有机氮矿化速度,生物固定及损失等转化途径之间的平衡状况。土壤氮的主要转化途径见图2。
土壤的供氮特性和氮肥的增产效益是土壤氮素转化和氮肥施用等综合作用的结果。就中国多数土壤的供氮和氮肥效益而言,将氮肥优先用于中、低产地区或耕地,其增产效益显著高于集中用在高产地区或小面积高产耕地。此外,土壤的一些具体特性也会影响氮肥增产效果,如在酸性土壤上,化学碱性和生理碱性的氮肥的效果就优于化学酸性和生理酸性氮肥。反之,在碱性和石灰性土壤上又以化学酸性和生理酸性氮肥为好。在含盐量高的盐碱土上,不宜施用含氯或钠高的氮肥。又如在以水稻田为主的地区,施用铵态氮肥和尿素,其氮素利用率高于硝态氮肥,等等。
气候因子
与氮肥施用关系最密切的气候因子有降雨、气温和光照条件等。例如:❶在多雨地区和季节,应选用较不易流失的铵态氮肥和缓释(效)性氮肥,不用或少用硝态氮肥;
❷在气温高的时候,用易挥发的铵(氨)态氮肥及尿素作追肥,常常发生伤苗,故应选择气温较低,作物茎叶没有露水的时间进行施肥,而且肥料的用量和浓度也要相应降低;施肥方法也应采用适合不同种植方法的深施技术;
❸终年光照条件较差的耕地,或者长期阴雨的季节,更应强调看苗施用氮肥,以免因光照不足而氮肥用量过高引起作物徒长贪青,植株嫩弱、抗倒伏和病虫害的能力差等情况发生,等等。


图2 氮肥在土壤中的转化过程示意


施用技术
铵(氨)态及尿素氮肥宜深施。易挥发出氨(NH3),并伤害作物种子和茎叶的铵态氮肥,一般只作基肥施用。碳酸铵虽可作追肥,但切忌接触作物茎叶。在常温下比较稳定的其它铵态氮肥、尿素以及缓释氮肥等可作基肥、追肥。但其中氮素含量高和有害成分含量达到致毒浓度者,一般不宜作种肥。
氮肥与磷、钾等化肥合理配施,增产效益显著;氮肥与有机肥配施,除了协调养分平衡以外,还可通过有机肥料中的微生物将部分速效氮暂时转化为缓效性氮,起到减少氮素损失、延长肥效的作用;氮肥与硝化抑制剂和脲酶抑制剂配施也是提高氮肥施用效益的途径之一。硝化抑制剂可抑制土壤中亚硝化毛杆菌的活力,从而减缓NH4+转化为NO2-的进程,俗称氮肥增效剂。应用硝化抑制剂具有减少氮素损失;提高氮肥利用率,降低蔬菜和牧草等农产品中NO3-和NO2-的含量、改善品质,保护生态环境和人畜健康等方面的作用。硝化抑制剂的种类繁多,但研究和应用较多的仅有2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)、2-氨基-4氯-6-甲基嘧啶(AM)等几种,其中以CP最为成熟。选用的硝化抑制剂必须具备的基本条件是:❶只对土壤中的亚硝化细菌有抑制作用,而对有益微生物无害;
❷能与氮肥均匀混合,混后不影响肥料的理化性质和肥效,施用方便;
❸能随土壤溶液移动,不易分解和流失,有相当的持久性;
❹用量少、效率高、价廉、残留量低,对动植物产品品质和环境等均无不良影响。硝化抑制剂可作基肥和追肥施用,施前先与适量细土混匀,再和氮肥拌施。硝化抑制剂的效果尚不稳定,且因作物和土壤种类、氮肥用量、气候等不同而异。脲酶抑制剂参见尿素。此外,在一些发达国家,还较普遍地采用氮肥与除草剂或某些农药混施,收到了施肥、防治病虫害和除草结合,肥效和药效都得到提高的效果。
不同作物对氮的需要量不同,其氮肥施用量,要根据土壤供氮能力、作物产量、氮肥种类及施用时期和方法等来确定。
发展趋势
当今,为了减少运输、贮存和使用等方面的能源消耗和成本,全球氮肥总的发展趋势是:❶继续发展尿素等高成分固体氮肥;
❷加速向复合化方向发展;
❸增加氨、液氨等高浓度氮肥的比例;
❹发展缓释性氮肥和使用氮肥增效剂;
❺以粒状氮肥代替粉状氮肥。中国今后重点发展的是尿素、液氨、硝酸铵及其它高浓度的含氮的复合肥料。同时,注意解决氮肥在贮运和施用过程中养分损失较多,氮素利用率不高等方面的问题。

氮肥

以氮素为主的肥料。分为铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥3大类。铵态氮肥主要包括碳酸氢铵(NH4HCO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]、氯化铵(NH4Cl)、氨水(NH3·nH2O)、液氨(NH3),含N量分别为17%、20%~21%、24%~25%、12%~17%、82%。碳酸氢氨作基肥和追肥,每公顷施肥量不超过75 kg。硫酸铵作种肥每公顷施肥量37.5 kg~75 kg。硝态氮肥包括硝酸铵、硝酸钙等,前者含N33%~34%,20℃时溶解度为188,作追肥应施入地下约10 cm;后者含N15%~16%,含Na26%,宜作追肥。酸胺态氮肥主要是尿素[CO(NH2)2]含N45%~46%,20℃时溶解度为105,缩二脲含量超过0.5%时,不宜作根外追肥,作种肥时,用量每公顷不超过37.5 kg。

氮肥

含氮的单元肥料。以供应作物氮素为主。多为水溶性,肥效迅速。


氮肥

以氮为主要养分的肥料。按氮的化合形态可分为:1.铵态氮肥,如氯化铵;2.硝态氮肥,如硝酸钙;3.酰胺态氮肥,如尿素;4.氰氨态氮肥,如氰氨化钙;5.有机质氮肥,如腐熟粪尿、饼肥、毛屑等。后三类须经分解转化为铵态或硝酸态后才能产生肥效。适量使用氮肥,能促进作物茎叶繁茂、分蘖增多、籽实饱满,提高作物的产量和蛋白质含量。

氮肥

nitrogen (/nitrogenous)fertilizer

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