土壤氮素转化.ppt

土壤氮素转化,2019/5/19,2,主要内容：,土壤中氮素的含量及其来源 土壤中氮素的形态 土壤氮素转化过程 有效化 无效化 氮素转化在农田土壤中的应用,2019/5/19,3,1. 土壤氮素的含量及其来源,含量： 一般土壤含量范围：0.02%0.50% 我国耕地含量：0.04%0.35% 表层高，心、底土低； 来源： 生物固氮：包括自生固氮 、共生固氮和联合固氮。 降水：1.5-10.5 kg/hm2.a 灌水； 施肥； 有机肥； 无机化肥； 目前肥料是农田土壤氮肥的主要来源。,2019/5/19,4,2. 土壤中氮素的形态,有机态氮 可溶性有机氮 5%； 水解性有机氮5070%； 非水解性有机氮3050%。 无机态氮 铵态氮(NH4+)； 硝态氮(NO3-)； 亚硝态氮(NO2-)。,2019/5/19,5,有机态氮 占全氮的绝大部分，95%以上。 可溶性有机氮 5%，主要为： 游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物； 水解性有机氮5070%，用酸碱或酶处理而得。包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类； 非水解性有机氮3050%，主要可能是杂环态氮、缩胺类 。,2019/5/19,6,无机态氮 数量少、变化大，表土中占全氮 12% ，最多不超过58%。 铵态氮(NH4+ N)：可被土壤胶体吸附，一般不易流失，但在旱田中，铵态氮很少，在水田中较多。 在土壤里有三种存在方式：游离态、交换态、固定态。 硝态氮(NO3- N) ：移动性大；通气不良时易反硝化损失；在土壤中主要以游离态存在。 亚硝态氮(NO2- N)：主要在嫌气性条件下才有可能存在，而且数量也极少。在土壤里主要以游离态存在。 其他，氨态氮、氮气及气态氮氧化合物。,速效氮：土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常被称为速效态氮。,2019/5/19,7,有效氮：能被当季作物利用的氮素，包括无机氮(2)和易分解的有机氮 碱解氮：测得的有效氮。,全氮：土壤中氮素的总量。,速效氮：土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常被称为速效态氮。,几个概念,2019/5/19,8,3. 土壤中氮素的转化,2019/5/19,9,土壤氮素的有效化 有机氮的矿化（有机氮水解；氨化） 硝化（亚硝化；硝化） 土壤氮素的损失 反硝化生物脱氮 化学脱氮（亚硝酸分解；氨挥发） 粘粒对铵的固定 生物固定 氮素淋洗,3. 土壤中氮素的转化,2019/5/19,10,土壤氮素有效化 有机氮矿化：,定义：含氮的有机合化物，在多种微生物的作用下 降解为简单的氨态氮的过程。它包括： 水解： 氨化：,RCHNH2COOH + O2 RCH2COOH + NH3 + 能量,酶,氨化微生物,2019/5/19,11,定义：将土壤中的氨、胺、酰胺等微生物的作用下氧化 为硝酸的生物化学过程。 第一步：亚硝化作用 第二步：硝化作用,土壤氮素有效化 硝化过程：,速率：硝化作用亚硝化作用铵化作用。因此，正常土壤中，很少有亚硝态氮和铵态氮及氨的积累。,2019/5/19,12,土壤氮素损失 反硝化（生物脱氮过程）,过程：,2019/5/19,13,主要是一些特殊环境条件下的化学反应，如： 氨态氮挥发 NH4+ + OH- NH3 + H2O 在碱性条件下进行 亚硝酸分解反应 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O 条件：酸性愈强，分解愈快。,土壤氮素损失 化学脱氮过程,2019/5/19,14,土壤氮素损失 其他损失途径,粘粒矿物对铵的固定 北方的土壤中，能固铵的粘粒矿物较多，但其土壤中铵极少，而南方水田的铵态较多，而能固定铵的粘土矿物不多。因此，铵的粘土矿物固定在我国的意义不大。 生物固定 氮素的淋洗,淋洗,2019/5/19,16,4.氮素转化在农田土壤中的应用,现状：氮肥生产效率趋于下降，农业环境污染则趋于加重 任务：保障粮食安全和农产品供应，减少农业环境污染环境 目标：降低农田中化肥氮损失、提高氮肥利用率 途径： 适宜施氮量，避免盲目过量施氮 氮肥深施、早作上表施氮肥(特别是尿素）立即适量灌水、前氮后移 使用改性氮肥，延长肥效 利用作物与微生物共生固氮 ,2019/5/19,17,参