水肥一体化中施用硝态氮与铵态氮的区别？

互推小编 2023-04-29

水肥一体化中施用硝态氮与铵态氮的区别？

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“有收无收在于水，收多收少在于肥”。水分和肥料是作物生长发育过程中的两个重要因子，水肥管理在农业生产中有着重要的意义。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是现代农业的主要支撑技术之一，由于其高效节水节肥的特点近年大面积推广使用，取得了很好的经济与生态效益。

植物体内含有多种元素，但是这些元素并不一定都是植物所需要的。植物根据自身的生长发育特征来决定某种元素是否成为其所需，人们将植物体内的元素分为必需元素和非必需元素。按照国际植物营养学会的规定，植物必需元素计有17种：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（Cl）和镍（Ni），另外4种元素钠（Na）、钴（Co）、钒（V）、硅（Si）不是所有作物都必需的，但对某些作物的生长是必需的，缺乏它们也不行。这17种必需元素被划分为非矿质和矿质营养元素两大类。

根据植物需要量的大小，必需营养元素分为大量元素包括氮（N）、磷（P）、钾（K）；中量元素有硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）；微量元素是硼（B）、铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）、钼（Mo）、氯（Cl）、镍（Ni）。它们在作物体中同等重要，缺一不可。氮是植物生长必需的大量元素，需要量位居矿质元素首位。

氮是植物体内许多重要有机化合物的重要组分，土壤中能够为作物提供氮源的主要氮肥形态分为铵态氮、硝态氮、酰胺态氮，这几种氮源均为速效氮肥，酰胺态氮在土壤中经过微生物转化为铵态氮或硝态氮后为作物生长提供氮营养。水肥一体化技术中的常用的氮源如下表：

铵态氮和硝态氮都是良好氮源，可以被它们直接吸收和利用，这两种形态的氮素约占植物吸收阴阳离子的80%.作物种类和环境条件不同，其营养效果有一定差异，施用时必须根据当地作物、土壤等条件进行合理分配选用。植物在吸收和代谢两种形态的氮素上存在不同。

首先，铵态氮进入植物细胞后必须尽快与有机酸结合，形成氨基酸或酰胺，铵态氮以NH₃的形态通过快速扩散穿过细胞膜，氨系统内的NH₄⁺的去质子化形成的NH₃对植物毒害作用较大。硝态氮在进入植物体后一部分还原成铵态氮，并在细胞质中进行代谢，其余部分可“贮备 ”在细胞的液泡中，有时达到较高的浓度也不会对植物产生不良影响，硝态氮在植物体内的积累都发生在植物的营养生长阶段，随着植物的不断生长，体内的硝态氮含量会消耗净尽，至少会大幅下降。因此单纯施用硝态氮肥一般不会产生不良效果，而单纯施用铵态氮则可能会发生铵盐毒害。

虽然铵、硝态氮都是植物根系吸收的主要无机氮，但由于形态不同，也会对植物产生不同效应。硝态氮促进植物吸收阳离子，促进有机阴离子合成；而铵态氮则促进吸收阴离子，消耗有机酸。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。植物对铵、硝态氮吸收情况除与植物种类有关外，外界环境条件有着重要的影响。其中溶液中的浓度直接影响吸收的多少，温度影响着代谢过程的强弱，而土壤pH影响着两者进入的比例，在其他条件一致时，pH低有利于硝态氮的吸收，pH高有利于铵态氮的吸收。

水质对氮肥选择的影响也比较大。例如新疆地区的水质偏碱，大部地区引天山雪水进行农田进行滴灌，雪水在流动分配过程中会吸收流经地的土壤盐分，造成水中的盐分增高，这时选择硝酸钙、硝酸铵钙、硝酸钙镁这些肥料进行滴灌，就会使肥料中的钙镁离子与水中的盐分离子进行反应生成沉淀，时间长容易堵塞滴灌系统，导致整个一体化系统瘫痪。

因此在水肥一体化系统中对氮肥的选择主要根据作物对氮源的喜好、土壤pH、通气性、氮肥的溶解性、水的盐度等因素进行综合考量选择。

另外， NO₃^--N肥非常懒惰的，可随水一直向下运移，单次灌水量较大时，氮素溶质（NO₃^-）在土壤内的分布差异显著，单次灌水量较小且灌水非常频繁时，氮素溶质（NO₃^-）在土壤内分布差异不大；而NH₄⁺作为一种反应性溶质，其入渗、再分布与土壤水分相比明显滞后，因土壤的吸附作用聚集在滴头周围。尿素的横向扩散作用较强；灌水量足够时，当肥料为铵态氮[（NH₄）₂SO₄]时，氮素最多可向下运动至150 cm；而当肥料为硝态氮（KNO₃）时，氮素最多可运动至210～240 cm。