【正文】 第六章 化學(xué)肥料 第一節(jié) 概述 ? 一、化肥的種類 ? 目前常用的各種肥料可分為有機(jī)肥料（農(nóng)家肥料）和無機(jī)肥料（化學(xué)肥料）兩大類。凡是用化學(xué)方法制造成的或者開采礦石經(jīng)過加工制成的肥料，統(tǒng)稱為化學(xué)肥料。 ? 化肥一般不含有機(jī)物質(zhì)，所以又稱為無機(jī)肥料。 ? 化肥可根據(jù)其所含的主要養(yǎng)分，分為氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥和徽量元素肥料。 二、化肥的特點(diǎn) ? （一）養(yǎng)分含量高、成分單純 ? （二）肥效快、肥效短 ? （三）有酸堿反應(yīng) 三、西藏農(nóng)業(yè)施用化肥概況 ? 為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展對肥料投入的需要，從七十年代開始打破了長期依賴少量有機(jī)肥料來維持落后生產(chǎn)水平的被動(dòng)局面。西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所從 1963年開始引進(jìn)硫酸銨，重過磷酸鈣，并結(jié)合大田生產(chǎn)，于 1964年1965年在達(dá)孜縣章多鄉(xiāng)進(jìn)行了小面積生產(chǎn)試驗(yàn)、示范。試驗(yàn)結(jié)果，每增施 1kg氮肥增產(chǎn)青稞 ；增施1kg磷肥可增產(chǎn)青稞 。而鉀肥在當(dāng)?shù)鼗緹o增產(chǎn)作用。這一試驗(yàn)結(jié)果為西藏農(nóng)業(yè)合理施用化肥提供了科學(xué)的依據(jù)。由于受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力水平限制，這項(xiàng)增產(chǎn)措施未能及時(shí)得到大面積推廣應(yīng)用，僅局限于小面積生產(chǎn)示范。 ? ? 一九七二年 一九八 0年，隨著冬小麥面積的推廣和迅速擴(kuò)大，以及優(yōu)良品種的擴(kuò)廣應(yīng)用，由此而帶動(dòng)了化肥施用量的逐年增加。本階段化肥使用量由 1972年的 1980年的 15970噸。糧食畝產(chǎn)比化肥施用前 1970年的 104公斤提高到 1980年的 。為進(jìn)一步提高化肥的利用率與增產(chǎn)效果，各地還先后對氮素化肥進(jìn)行了種肥、基肥、追肥、根外追肥以及不同量和不同施用時(shí)期等方面的研究。不僅進(jìn)一步肯定了化肥的增產(chǎn)作用，還提出了不同生產(chǎn)條件下的不同化肥品種的施用技術(shù)。例如：西藏農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)學(xué)系對青稞施用氮肥最佳時(shí)期，作了每年試驗(yàn)工作，并獲得西藏自治區(qū)科委三等獎(jiǎng)。以上研究結(jié)果，為西藏合理調(diào)進(jìn)與施用化肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。 ? 一九八 0年一九九一年，西藏隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高產(chǎn)作物良種的大面積推廣應(yīng)用，科學(xué)種田水平的提高，以及國家、整體、個(gè)人對農(nóng)業(yè)投入的增加，化肥施用量有了明顯的提高。到 1991年化肥施用總量已達(dá)到 42648噸，比 70年代增加幾倍，糧食單產(chǎn)比 1980年增加了 32%。但是，隨著化肥的施用量增加，而增產(chǎn)的數(shù)量不如以前，因此科研單位和技術(shù)推廣部門針對其情況，先后進(jìn)行了青稞、小麥等主要作物的 N、 P配合施用的整體效應(yīng)試驗(yàn)，初步提出了 N、 P、 K化肥的適宜用量及配合比例，有機(jī)肥料的施用。同時(shí)，對施用化肥的量、施肥方法以及微量元素肥料應(yīng)用技術(shù)等方面也進(jìn)行了試驗(yàn)，提出了主要河谷農(nóng)業(yè)的化肥施用應(yīng)采用前期重，后期輕，以基肥為主，以氮肥為主，NP配合施用方面起到了很好的作用。 四、我國化肥的發(fā)展概況及存在問題 ? 世界化肥工業(yè)發(fā)展很快。當(dāng)前，化肥發(fā)展的總趨勢是高效化、復(fù)合化、液體化和施用機(jī)械化。主要表現(xiàn)為：①有效成分不斷提高，高濃度化肥和液氨、尿素、重過磷酸鈣的比重增加，而低濃度化肥如硫酸銨、過磷酸鈣的比重下降；②復(fù)合肥料、混合肥料發(fā)展較快，氮、磷、鉀三要素以外的營養(yǎng)元素如鈣、鎂、硫、微量元素、二氧化碳等肥料也開始作為重要的肥料；③液態(tài)肥料大量生產(chǎn)和施用，運(yùn)輸管道化，施用機(jī)械化；④長效（緩效）肥料、農(nóng)藥肥料和氮肥增效劑等的研制和施用發(fā)展也很快。 ? 長期過量的使用氮肥會造成環(huán)境污染。 ? 地下水中硝酸鹽含量過多會對人、畜有害不能飲用。在形成亞硝銨的過程中，亞硝酸是亞硝銨的前身，而亞硝銨則是致癌、致變異及致畸胎的物質(zhì)，對人、畜威脅更大。而地面水的富營養(yǎng)化作用也會給生態(tài)環(huán)境造成不良影響。 ? 施肥方法不科學(xué)。 第二節(jié) 土壤氮素供應(yīng)與氮肥 ? 一、土壤中氮素的形態(tài)和轉(zhuǎn)化 ? 形態(tài) ? （一）無機(jī)含氮化合物，這類含氮化合物主要為銨鹽和硝酸鹽，有時(shí)也有極少量的亞硝酸鹽。此類化合物在土壤中含量極少，一般只占全氮量的 15%，常以銨態(tài)氮（ NH4+）硝態(tài)氮（ NO3）的形態(tài)存在于土壤溶液中或被土壤胺磷所吸附。無機(jī)態(tài)氮素在土壤中含量雖然極少，但卻是作物能直接吸收利用的速效養(yǎng)分，因此對作物營養(yǎng)起著重要作用。 ? （二）含氮的有機(jī)化合物：在含氮化合物中，這類化合物含量最多，主要是蛋白質(zhì)、氨基酸、腐殖質(zhì)、酰胺等化合物。按其分解礦質(zhì)化速度可分為三種類型： ? 比較穩(wěn)定而不分解的含氮化合物，如腐殖質(zhì)，復(fù)雜的蛋白質(zhì)（如核蛋白）以及一些復(fù)雜的縮合物等，這類物質(zhì)不易礦質(zhì)化，不易為植物利用。 ? 易被弱酸或弱堿溶液水解的含氮化合物，例如簡單的蛋白質(zhì)類，這類物質(zhì)較易礦質(zhì)化，所以在一定時(shí)間內(nèi)，對植物來說是比較有效的。 ? 氨基酸和酰胺類，多溶于水，很易礦質(zhì)化，是無機(jī)含氮化合物的主要來源。 ? （三）空氣中分子態(tài)氮：這類氮素在土壤中空氣中含量雖然不少，但只能為固氮微生物利用，一般植物不能直接利用。種植豆科綠肥作物，就是通過生物固定土壤空氣中氮素，增加土壤氮素水平，以供給作物利用。 不同形態(tài)的氮素對作物的有效性的衡量指標(biāo) ? 含氮量 ? 速效氮 ? 水解性氮 含氮化合物的分解轉(zhuǎn)化過程 ? （一）含氮有機(jī)物的礦質(zhì)化過程 ? 水解過程 ? 蛋白質(zhì)在許多微生物分泌的蛋白酶的作用下，逐步分解成各種氨基酸。 ? 蛋白質(zhì) →水解蛋白質(zhì) →消化蛋白質(zhì) →多胺酸 →氨基酸。 ? 氨化過程 ? 是指氨基酸在氨化細(xì)菌分泌的脫氨基碳和脫酰胺酶作用下，分解出氨，溶解于土壤溶液中，形成銨鹽，稱為氨化過程。 ? 硝化過程 ? 是指氨和銨鹽被氧化為硝酸的過程，這個(gè)過程分為兩個(gè)階段：一是氨氧化成亞硝酸；二是亞硝酸氧化為硝酸。這兩個(gè)階段都是在好氣性細(xì)菌作用下完成的，好氣性細(xì)菌則利用氧化時(shí)產(chǎn)生的能量。 ? 固氮過程 ? 土壤中的固氮微生物，可以把大氣中游離氮素固定成含氮化合物，合成自己軀體的蛋白質(zhì)，豐富了土壤中氮素含量。 （二）速效態(tài)氮素的無效化過程 ? 脫氮作用 在嫌氣條件下，硝態(tài)氮在多種微生物的作用下，可發(fā)生反硝化或生物脫氮作用，硝酸鹽被還原為 N N2O及 NO而氣化損失。 ? 氨的揮發(fā)損失 ? 硝酸鹽的淋失及銨離子進(jìn)入 2： 1型粘粒礦物的內(nèi)表面而被晶格固定，也會影響氮肥的肥效。 ? （三）生物固氮作用 ? 土壤中某些微生物如根瘤菌、固氮菌和藻類等，吸收空氣中的氮?dú)?，并把它轉(zhuǎn)化為氨及氨基酸、蛋白質(zhì)的過程，稱為 生物固氮作用 。 ? 這種作用對提高土壤含氮量，減少氮素?fù)p失有重要意義。 （四）土壤氮素循環(huán)及其管理 ? 各種形態(tài)的氮素不論其來源及數(shù)量如何，它們進(jìn)入土壤后隨時(shí)都存在著氮的吸收和釋放過程。各種轉(zhuǎn)化作用相互銜接，構(gòu)成氮素循環(huán)。據(jù)圖 62，土壤中化合態(tài)氮、工業(yè)固氮（化學(xué)肥料）和降水?dāng)y帶的氮。有的資料表明，其中微生物固氮約占69%，工業(yè)化肥生產(chǎn)給土壤帶來的化合態(tài)氮約占33%，大氣降水帶來的化合態(tài)氮約占 8%或更少。土壤中的氮素循環(huán)主要是在生物與土壤之內(nèi)進(jìn)行的。因此，采取適當(dāng)?shù)耐寥拦芾泶胧?，可以把氮素的損失控制在最低限度。 二、氮肥的種類、性質(zhì)及其施用 （一）銨態(tài)氮肥 ? 銨態(tài)肥有氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨等。其氮素形態(tài)都以銨離子形態(tài)存在。這類氮肥的 共性 是： ? 易溶于水，易被作物吸收利用，肥效迅速，施后可及時(shí)供應(yīng)作物對氮素的需要。 ? 遇堿性物質(zhì)，易分解放出氨，使氮素?fù)p失。 ? （ NH4） SO4+CU（ OH） 2→2NH3↑+2H2O+Ca2O4 施入土壤中，銨離子能與土壤膠體上所吸附的陽離子發(fā)生代換作用而被吸附。 在通氣良好的條件下，銨離子經(jīng)硝作用轉(zhuǎn)化為硝酸，可以暫時(shí)增加土壤的酸性，隨著硝態(tài)氮被植物吸收，這種酸性就盡量顯著降低或消失，所形成的硝態(tài)氮流動(dòng)性大，容易流失。 ? 氨水［ ］ 氨水就是氨的水溶液。 （ 1）性質(zhì) 氨水為無色液體，一般工業(yè)副產(chǎn)品氨水，因含有雜質(zhì)而帶有不同顏色。含氮量變幅較大，一般為 1517%，在一定溫度下，氨水的含氮量與比重有一定的關(guān)系 氨水屬化學(xué)堿性肥料。 20%的氨水 PH為 ，稀釋 500倍后，PH仍為 10左右。 氨水極易揮發(fā)，具有強(qiáng)烈的刺激性臭味，氨氣的逸發(fā)，造成氮素?fù)p失，同時(shí)還會灼燒作物。氨水越濃，與空氣接觸面越大，揮發(fā)損失就越嚴(yán)重。 氨水的滲漏性、腐蝕性、揮發(fā)性，給運(yùn)輸、貯存和施用帶來一定的困難。 （ 2）施用 氨水適用于各種土壤和作物?？勺骰?，也可作追肥，但因氨水對作物種子發(fā)芽有抵制作用，所以不宜作種肥。 ? 氨水施用中都應(yīng)特別注意防止揮發(fā)。施用氨水的原則是：一不離土，二不離水。減少氨水與空氣接觸時(shí)間；避免種子或根、莖、葉直接接觸，防止燒傷作物。 ? 施用方式 ①兌水施 旱地施用按氨水用量兌水 3040倍，如作基肥條施犁溝中；或作追肥在作物行間開溝條施，施后立即覆土。 ②順?biāo)? 氨水隨灌水施入。采用順?biāo)鞯氖┯梅椒?，田面必須平整，才能施肥均勻，施用時(shí)在進(jìn)水的地方置氨水桶，用細(xì)橡皮管或塑料管將氨水到入水流中，管口必須插入水面以下。調(diào)整氨水流量，使其能在灌水期間按要求的用量均勻流出。每畝氨水用量 3050公斤，每升灌溉水的含氮量不超過 50200毫克（即 50200ppm）過多將會造成氮素的損失。 ③使用專用機(jī)具 ④制腐殖酸銨肥料 ? 碳酸氫銨 （ 1）性質(zhì) 碳酸氫銨又叫重碳酸銨或簡稱碳銨。為白色或淡灰色細(xì)粒結(jié)晶，含氮量 %。有強(qiáng)烈的氨臭味、吸濕性強(qiáng)、易溶于水、水溶液 PH為，呈堿性反應(yīng)，但施入土壤不會引起土壤變堿。 （ 2）施用 碳銨可以作為基肥或追肥施用，但都必須深施并立即蓋土，切忘撒施地表，以免造成氨的揮發(fā)和熏傷作物莖葉。 作基肥時(shí)，可邊撒邊耕，把碳銨翻到表土以下，然后耙平。 作追肥時(shí)，可條施或穴施。溝、穴深度為 23寸，施后立即嚴(yán)密覆土，并及時(shí)注水。 碳銨不能作為種肥施用。 ? 硫酸銨［ (NH4)2SO4］ 硫酸銨簡稱硫銨 （ 1）性質(zhì) 純硫銨為白色結(jié)晶，副產(chǎn)硫銨因含有雜質(zhì)而呈灰白色、淺黃色、淺紅色、淺綠色。含氮 2021%。品質(zhì)較純的硫銨吸濕性很小。易溶于水，其溶液呈弱酸性反應(yīng)。屬生理酸性肥料。在一般石灰性土壤中，長期地、大量地施用硫銨，由于所產(chǎn)生的硫酸鈣細(xì)粒，可使土壤板結(jié)。 （ 2）施用 硫酸可作基肥、種肥和追肥。 ? 在土壤中有效氮素不足時(shí)