词条 | 氮肥 |
释义 | § 简介 尿素 氮是作物营养元素中(除碳、氢、氧以外)需要量最大的元素。现代氮肥生产主要是氨加工过程。氮肥生产是化肥工业中规模最大的部分。1982—1983肥料年度,世界氮肥产量(以N计)达到62.033Mt,大于磷肥加钾肥的总和。中国1983年氮肥产量为11.094Mt,约占化肥总产量的80%。 § 作用 元素氮在植物体内是氨基酸的组成部分,是构成蛋白质的成分,也是植物叶绿素的组成部分(它和镁是叶绿素分子中仅有的两种来自土壤的元素)。氮又是作物细胞分殖的关键,细胞分殖缓慢或停止,就意味着作物减产。施用氮肥除提高农业产量外,还可提高农产品的质量,例如提高谷物、牧草和花生等作物中的蛋白质含量。 氮肥可以三种形式的氮进入土壤,即铵态氮肥(碳酸氢铵,硫酸铵,氯化铵,液铵,氨水)、硝态氮肥(硝酸铵,硝酸钠,硝酸钙,硫硝酸铵,硝酸铵钙)和酰胺态氮肥(—CO—NH2)。第三种形式的氮进入土壤后,在尿素酶的作用下,水解为铵态氮。除水稻等少数作物能在土壤灌水条件下吸收利用铵态氮以外,多数作物吸收硝态氮。土壤中铵态氮在硝化细菌作用下,转化成硝态氮。 § 原料 氮肥生产的主要原料是合成氨,生成合成氨的哈伯法装置于1913年建成,并在德国首先实现工业化,成为氮肥工业的基础)。氨合成的原理是将氢和氮按3:1的比例混合进行反应。少量来自煤气工业和其他工业回收的副产氨。因此,氮肥生产一般需要与合成氨生产配套。在合成氨和氮肥配套的工厂中,合成氨装置的投资占总投资中的很大比例。 § 品种 氮肥 常用的氮肥主要有三种类型:铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥。20世纪40~50年代,硫酸铵是最主要的氮肥;60年代,硝酸铵代替了硫酸铵;进入70年代以来,尿素成为领先的氮肥品种。碳酸氢铵在中国大量生产,80年代仍然是中国的主要氮肥品种之一。液氨或含氨溶液是最廉价的氮肥,在美国和西欧一些国家用得很普遍。由于氮肥在土壤中的淋失和挥发,其利用率只有30%~60%。除了农业化学家研究改进施肥方法外,化肥工业发展了缓释肥料和硝化抑制剂。 铵态氮肥 有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水和液体氨。它们的共同特点 :易溶于水,是速效性肥料。氮素呈铵离子态,易被作物吸收;也能被土壤胶粒所吸附,不易流失;与碱性物质作用易引起氨的挥发。 1.碳酸氢铵。碳酸氢铵简称碳铵,为无色细粒晶体,易溶于水,易分解并引起氨的损失。碳铵含氮17%,可作基肥和种肥,在使用时一定要坚持深施并立即覆土的原则。 2.硫酸铵。硫酸铵简称硫铵,呈微黄色,吸湿性强。一般含氮20%,属于生理酸性肥料,长期大量使用易引起土壤酸化,可作基肥、追肥和种肥。 3.氯化铵。氯化铵为白色晶体,易溶于水,属于生理酸性肥料,一般含氮24%~26%,吸湿性略好于硫酸铵。可作基肥和追肥,但不能作种肥。需注意的是,一些忌氯作物,如马铃薯、甘薯、柑橘等,不易施用氯化铵。 硝态氮肥 有硝酸纳、硝酸钙。它们的共同特点是: 易溶于水、溶解度高,为速效氮肥;吸湿性强,吸湿后易结块;受热易分解,易燃易爆,易随水流失,水田一般不易施用。 1.硝酸钙。硝酸钙含氮12.6%~15%,纯品为无色晶体,为生理酸性肥料,极易吸湿结块。宜作旱地追肥,但不宜施于水稻、茶树、马铃薯,对甜菜、燕麦有良好肥效。 2.硝酸铵钙。硝酸铵钙含氮20%~25%、含碳酸钙28%,为灰白色或浅褐色颗粒,可作旱地追肥,但不宜施于水稻、茶树、马铃薯,对甜菜、燕麦有良好肥效。 酰胺态氮肥 主要是尿素。它的特点是:氮素呈氨基态存在,在土壤中一般需经转化,作物才能大量吸收,转化前其肥效没有铵态氮肥和硝态肥快。 尿素是一种化学合成的有机态氮肥,其氮素以酰胺态形式存在,属于酰胺态氮肥。尿素具有含氮量高、理性状较好、无副作用等优点,目前是世界上用量最多的氮肥品种。尿素含氮46%,是固体氮肥中含氮量最高的品种。尿素为白色晶体或颗粒,易溶于水,为中性肥料。尿素适宜于各种土壤,能作基肥、追肥。在作基肥和追肥时,一定要注意深施或施用后立即灌水。 尿素施入土壤,只有在转化成碳酸氢铵后才能被作物大量吸收利用。由于存在转化的过程,因此肥效较慢,一般要提前4~6天施用。同时还要求深施覆土,施后也不要立即灌水,以防氮素淋至深层,降低肥效。 尿素根外追肥时,尤其是叶面,对尿素中的营养成分吸收很快,利用率也高,增产效果明显。喷施尿素时,对浓度要求较为严格,一般禾本科作物的浓度为 1.5%~2%,果树为0.5%左右,露地蔬菜为0.5%~1.5%,温室蔬菜在0.2%~0.3%之间。对于生长盛期的作物,或者是成年的果树,施用尿素的浓度可适当提高。 使用尿素应注意以下几个问题: (1)一般不直接作种肥。因为尿素中含有少量的缩二脲,一般低于2%,缩二脲对种子的发芽和生长均 有害。如果不得已作种肥时,可将种子和尿素分开下地,切不可用尿素浸种或拌种。 (2)当缩二脲含量高于0.5%时,不可用作根外追肥。 (3)尿素转化成碳酸氢铵后,在石灰性土壤上易分解挥发,造成氮素损失,因此,要深施覆土。[1] § 生产方法 氮肥的生产是氨的加工过程:用无机酸与氨反应制成铵盐;二氧化碳与氨合成尿素及尿素与醛类缩合制成缓释氮肥;联合制碱联产氯化铵;氨加工为硝酸,再进一步加工制成硝酸盐,液氨、氨水(经二氧化碳处理的碳化氨水)和含氮溶液直接施肥等。 § 施氮原则 一 坚持“深施覆土”的原则 氨态氮肥和尿素做基肥时,坚持深施并结合耕翻覆土,利用土壤的吸附能力减少氨的挥发量,施用深度一般应大于6厘米。做追肥时,应采用穴施,沟施覆土或结合灌溉深施。 二 避免硝态氮的淋失与反硝化作用 硝态氮肥施于水田,一般不做基肥,追肥后应避免大水浇灌,雨季尽量少施或不施。避免与大量未腐熟的有机肥同时施用。 三 采用合理的水,肥综合管理. 采用“以水带氮”深施技术,即在施肥前,稻田停止灌水,晾晒数日,尽可能控制土壤处于水不饱和状态,氮肥表施后立即复浅水,使肥随水下渗,深施入土,60%的表施化肥氮被带入土层,使肥效具有缓,稳,长的特点. § 环境保护 氮肥生产中排放的有害物质如氮的氧化物(硝酸铵生产)、粉尘和烟雾等污染空气;向水中排放的铵离子或硝酸根离子污染水源等。各国政府都制订和颁布了限制这些有害物质排放的标准。这就促进了氮肥工业本身改进工艺技术并发展了除尘、除烟雾和处理污水的技术,以降低污染物的排放量。 § 中国氨肥使用现状 一份名为《氮肥的真实成本》的非官方调研报告(下文简称“氮肥报告”)指出,现在氮肥的施用量已远远超过粮食作物的需求量,肥效迅速下降。报告援引中国农科院土壤肥料研究所的调查显示,全国已有17个省氮肥平均施用量超过国际公认的上限225公斤/公顷。而河南省农业厅一项调查表明,该省每年施用的300多万吨化肥中,只有1/3被农作物吸收,而其他或进入大气,或沉留在土壤中,残留化肥已成为巨大的污染暗流。 “氮肥报告”引用中国氮肥网的业内报告称,中国每年的氮肥生产要消耗约1亿吨标准煤,而且以每年接近1000万吨标准煤的速度增长,另外还消耗全国近1/3的天然气。 “氮肥报告”提出建议:减少对氮肥生产和流通行业的财政补贴和税收优惠,并设定化肥生产和使用减量目标,可在维持现有粮食产量水平的前提下将现有氮肥使用量减少30%至50%。[2] |
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