硝态氮肥和铵态氮肥比较

    硝态氮和铵态氮能够被植物直接吸收利用，他们施入土壤后的行为以及进入植物体内的代谢是不同的，因此作为植物氮源也各有利弊。

 

　　一、农业化学性质

 

　　肥料施入土壤，与土壤、植物相互作用的性质，常被称为农化性质。首先，硝酸根带负电荷，不易被以带负电荷为主的土壤胶体吸附；铵离子带正电荷，容易被土壤吸附，不仅吸附在土壤胶体表面，还可进入粘土矿物的晶格中，成为固定态铵离子。因此，硝态氮主要存在于土壤溶液中，移动性大，容易被植物吸收利用，也容易随水流失。而铵态氮主要被吸附和固定在土壤胶体表面和胶体晶格中，移动性较小，比较容易被土壤”保存”。

 

　　其次，不同形态的氮在土壤中会相互转化。在适宜的温度、水分和通气条件下，在土壤微生物和酶的作用下，尿素水解为铵态氮，铵态氮氧化为硝态氮。因此，早春低温季节尿素和铵态氮的转化比较慢，夏季高温季节转化快。在旱地土壤中硝态氮往往多于铵态氮，而在水田土壤中硝态氮很少。

 

　　第三，在土壤湿度过大，通气不良和有新鲜有机物存在的情况下，硝态氮在微生物作用下可还原成氧化亚氮、氧化氮和氮气，这种反硝化作用是硝态氮损失的主要途径之一。铵态氮从土壤中损失的主要途径是氨挥发。

 

　　因此，硝态氮肥适宜于气候比较冷凉的地区和季节，在旱地分次施用，肥效快而明显，但不宜在高温、多雨的水田地区施用；铵态氮肥适宜于水田，也适宜于旱地施用，但施用于土壤表面或撒施于水田，氨挥发的损失较大。

 

　　二、植物营养生理性质

 

　　植物在吸收和代谢这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，铵在植物体内的积累对植物本身是有毒的。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，其余部分可积累在细胞的液泡中，有时达到较高的浓度也不会对植物产生不良影响。即硝态氮在植物体内的积累实际上是氮素”贮备”。这是作物营养生长期间的共性。

 

　　第二，植物吸收铵离子时分泌H^＋，而吸收硝酸根时会释放OH^－和HCO₃^－，因而影响根系环境的pH值，这在溶液培养时更为明显。但铵态氮的酸性增强变化要大于硝态氮的碱性增强作用。这也是溶液培养常用硝态氮作氮源的原因。

 

　　第三，不同植物”爱好”不同。适应在pH较高的石灰性土壤上生长的喜钙植物优先利用硝态氮，如玉米和多数蔬菜。适应酸性土壤生长的嫌钙植物和适应低氧化还原势土壤条件下生长的植物嗜好铵态氮，如茶树、水稻。

 

三、对土壤的影响

1、铵的毒害

①浓度：开始毒害浓度：0.15mM

②致死浓度：6.0mM

③症状：根尖分泌粘性物质，根呈褐黄色，无根毛，不长新根，根量减少，毒害严重时，老根发黑、坏死；叶片最初表现为凋萎软弱，色泽暗绿，随后发黄、焦枯

④机理：在根部：抑制根部呼吸，破坏氧化磷酸化；影响其它离子吸收

       在叶部：抑制植物光合磷酸化作用

⑤预防措施：改进施肥方法，控制肥料用量，选好施肥时机，选用脲甲醛肥料

2、硝酸盐的污染

（1）硝酸盐在植物体内的积累

①不会毒害植物（奢侈吸收）

② 通过食物链危及动物和人：研究发现：硝酸盐是一种对人和动物有害的物质，对成人的致命剂量为15~70mg/kg(体重)。硝酸盐在硝化系统和泌尿系统里通过大肠杆菌还原为亚硝酸盐。食用蔬菜后，在口腔即可形成亚硝酸盐。亚硝酸盐破坏血液吸收氧的能力，致使哺乳动物患正血红蛋白症，严重者致死，亚硝酸盐对成人的致命剂量约为20mg/kg(体重)。

③植株硝酸盐和亚硝酸盐限量指标：世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）于1973年规定了人体摄入硝酸盐的限量指标，硝酸盐（NO₃－）的日允许量为3.6mg/kg（体重）。根据这一限量指标，假设成人体重60kg，日食蔬菜0.5kg，则蔬菜硝酸盐含量的允许上限为432mg/kg（鲜重）。蔬菜亚硝酸盐含量的允许上限为4mg/kg（鲜重）。

 

 表：流溪河流域蔬菜硝态氮和亚硝态氮含量 (mg/kg)

蔬菜	NO3--N	NO2--N	蔬菜	NO3--N	NO2--N
菜心	1354.25	2.666	蕹菜	540.00	3.520
小白菜	1150.20	1.530	生菜	421.00	0.757
大白菜	1220.00	1.209	油麦菜	346.50	1.159
芥蓝	1130.50	2.063	西洋菜	220.33	0.941
青花菜	729.50	2.013	莙荙菜	469.00	1.309
芥兰头	480.00	0.104	荷兰豆	616.33	0.238
芥菜	996.75	1.611	豆苗	663.00	1.008
芹菜	1290.00	0.757	萝卜	427.00	0.506
落葵	784.00	0.305	番茄	189.00	0.305
茼蒿	583.00	4.525	云南小瓜	246.00	0.707
菠菜	673.50	1.410	木瓜	268.00	0.204

 

（2）硝酸盐流失对水体的污染

① 造成水体富营养化

如：我国长江河口河水的NO₃^-含量为0.49~0.95mg/L，世界平均值为0.1mg/L

② 使水生生物死亡（因藻类大量繁殖，造成水体缺氧）

③ 引起潜在性致癌突变体

（3） 硝酸盐反硝化作用对大气的影响

① 破坏臭氧层：反硝化作用产生的NO₂，在平流层参与重要的大气反应而消耗臭氧。据估计，大气中的NO2浓度增加一倍，臭氧含量就会减少10％。

② 加剧温室效应：一分子N₂O的增温效应约为一分子CO₂的200多倍。据估计，大气中的N₂O浓度每增加0.2～0.3%,温室效应将增加5％。

 

四、肥料的氮素形态的选择

通过上文对铵态氮与硝态氮的特点与区别的分析，选择氮素形态通常需要注意以下几点：

1、对肥效的快速性要求高、生长周期短的作物，硝态氮更合适。

2、生长周期长，要求养分利用率高的作物，铵态氮更合适。

3、雨水丰富、肥料容易流失的区域，更适合使用铵态氮。

4、对肥料保存、防结块能力要求高的情况下应该选择铵态氮。

5、从环保健康、可持续发展的角度来看，铵态氮肥料更合适于长期使用。（脲甲醛肥料即属于铵态氮肥料，速效长效兼备，经济环保利用率高，而住商肥料则是脲甲醛复合肥的领导品牌，也是笔者建议推广使用的肥料）