氮肥

銨態氮肥包括碳酸氫銨(NH₄HCO₃)、硫酸銨{(NH4)₂SO₄}、氯化銨(NH₄Cl)、氨水(NH₃·H₂O)、液氨(NH₃)等。

銨態氮肥的共同特性：

1、銨態氮肥易被土壤膠體吸附，部分進入粘土礦物晶層。

2、銨態氮易氧化變成硝酸鹽。

3、在鹼性環境中氨易揮發損失。

4、高濃度銨態氮對作物容易產生毒害。

5、作物吸收過量銨態氮對鈣、鎂、鉀的吸收有一定的抑制作用。

硝態氮肥包括硝酸鈉(NaNO₃)、硝酸鈣{Ca(NO₃)₂}、硝酸銨(NH₄NO₃)等。

硝態氮的共同特性：

1、易溶於水，在土壤中移動較快。

2、NO₃—吸收為主吸收，作物容易吸收硝酸鹽。

3、硝酸鹽肥料對作物吸收鈣、鎂、鉀等養分無抑制作用。

4、硝酸鹽是帶負電荷的陰離子，不能被土壤膠體所吸附。

5、硝酸鹽容易通過反硝化作用還原成氣體狀態（NO、N₂O、N₂），從土壤中逸失。

銨態硝態氮肥包括硝酸銨、硝酸銨鈣、硫硝酸銨。 ^[2] 

酰胺態氮肥——尿素{CO(NH₂)₂}，含N46.7%，是固體氮中含氮最高的肥料。

尿素是人工合成的第一個有機物，廣泛存在於自然界中，如新鮮人糞中含尿素0.4%。

別名：碳酰二胺、碳酰胺、脲 。

分子式：CO(NH₂)₂，因為在人尿中含有這種物質，所以取名尿素。尿素含氮(N)46%，是固體氮肥中含氮量最高的。

工業上用液氨和二氧化碳為原料，在高温高壓條件下直接合成尿素，化學反應如下：2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O尿素易溶於水，在20℃時100mL水中可溶解105g，水溶液呈中性反應。尿素產品有兩種。結晶尿素呈白色針狀或稜柱狀晶形，吸濕性強。粒狀尿素為粒徑1～2mm的半透明粒子，外觀光潔，吸濕性有明顯改善。20℃時臨界吸濕點為相對濕度80%，但30℃時，臨界吸濕點降至72.5%，故尿素要避免在盛夏潮濕氣候下敞開存放。在尿素生產中加入石蠟等疏水物質，其吸濕性大大下降。

尿素是生理中性肥料，在土壤中不殘留任何有害物質，長期施用沒有不良影響。但在造粒中温度過高會產生少量縮二脲，又稱雙縮脲，對作物有抑制作用。我國規定肥料用尿素縮二脲含量應小於0.5%。縮二脲含量超過1%時，不能做種肥，苗肥和葉面肥，其他施用期尿素含量也不宜過多或過於集中 。

尿素是有機態氮肥，經過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨後，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。

施用：尿素適用於作基肥和追肥，有時也用作種肥。尿素在轉化前是分子態的，不能被土壤吸附，應防止隨水流失；轉化後形成的氨也易揮發，所以尿素也要深施覆土。

調節花量

為了克服蘋果地大小年，遇小年時，於花後5-6周(蘋果花芽分化的臨界期，新梢生長緩慢或停止，葉片含氮量呈下降趨勢)葉面噴施0.5%尿素水溶液，連噴2次，可以提高葉片含氮量，加快新梢生長抑制花芽分化，使大年的花量適宜。

桃樹的花器對尿素較為敏感但嘎面反應較遲鈍，因此，國外用尿素對桃和油桃進行了疏花疏果試驗，結果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要較大濃度(7.4%)才能顯示出良好效果，最適合濃度為8%-12%，噴後1—2周內，即能達到疏花疏果的目的。但是，在不同的土地條件下，不同時期及不同品種的反應尚需進一步試驗。

水稻制種

在雜交稻制種技術中，為了提高父母本的異交率，以增加雜交稻制種量或不育系繁種量，一般都採用赤毒素噴施母本以減輕母本包頸程度或使之完全抽出；或噴施父母本，調節二者的生長，使其花期同步。由於赤黴素價格較貴，用其制種成本高。人們用尿素代替赤黴素進行實驗，在孕穗盛期、始穗期(20%抽穗)使用1.5%-2%尿素，其繁種效果與赤黴素類似，且不會增加株高。

防治蟲害

用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份，攪拌混勻後，可防止果樹、蔬菜、棉花上的蚜蟲、紅蜘蛛、菜青蟲等害蟲，殺蟲效果達90%以上。

尿素鐵肥

尿素以絡合物的形式，與Fe²⁺形成螯合鐵。這種有機鐵肥造價低，防治缺鐵失綠效果很好。此外葉面噴0.3%硫酸亞鐵時加入0.3%尿素，防治失綠效果比單噴0.3%硫酸亞鐵好。

20世紀以來，氮化肥的生產一直居於舉足輕重的地位。這主要是由於土壤的平均氮肥力不高，氮素不易在土壤中積累，而現代集約化農業又促使土壤有機質與氮的過多損耗，在多數條件下單位氮素的增產量高於磷、鉀養分。

我國的氮肥工業發展較晚，到1935年才先後在大連和南京建成兩座氮肥廠生產硫酸銨。1949年前，全國累計生產的氮肥量為60萬噸(N)，主要用於沿海各省。新中國成立後，氮肥工業先於磷鉀肥獲得迅速發展。1953年我國年產氮肥以養分計算為5萬噸，超過歷史上1941年最高年產量4.8萬噸。經過第一和第二個國民經濟發展五年計劃，至1965年，全國氮肥產量已達103.7萬噸(N)比1953年增長近10倍。以後，經過1969～1978年10年大、中、小型化肥廠並舉的大發展時期，全國新建了1000餘座小氮肥廠和10餘座年產30萬噸合成氨的大氮肥廠。至1983年，全國氮肥產量猛增至1109.4萬噸(N)，成為僅次於前蘇聯的世界上第二位氮肥生產國。1991年全國氮肥產量達到1510.0萬噸，躍居世界第一位。2005年我國共生產合成氨4629.85 萬噸，生產氮肥3200.7萬噸(折純氮)，其中尿素4147.13萬噸(實物量)。2006年全國農用氮磷鉀化肥（折純）產量為5,592.79萬噸，比2005年同比增長8.0%；2007年1-11月全國農用氮磷鉀化肥（折純）產量為5,248.58萬噸，比2006年同期相比增長13.1%。

氮是植物生活中具有特殊重要意義的一個營養元素。氮在植物體內的的平均含量約佔乾重的1.5%，含量範圍在0.3%～5.0%。(表2-1)

表2-1 主要農作物體內的氮含氮量

氮素在植物體內的分佈，一般集中於生命活動最活躍的部分(新葉、分生組織、繁殖器官)。因此，氮素供應的充分與否和植物氮素營養的好壞，在很大程度上影響着植物的生長髮育狀況。農作物生育的有些階段，是氮素需要多，氮營養特別重要的階段，例如禾本科作物的分櫱期、穗分化期，棉花的蕾鈴期，經濟作物的大量生長及經濟產品形成期等。在這些階段保證正常的氮營養，就能促進生育，增加產量。進入作物體內的氮素，也可能經由可溶性氮的分泌(如水稻葉尖分泌的葉滴)，氮的揮發等方式而損失，這種損失主要發生在作物的頂部，尤其在開花至成熟期。

在實際生產中，經常會遇到農作物氮營養不足或過量的情況，氮營養不足的一般表現是：植株矮小，細弱；葉呈黃綠、黃橙等非正常綠色，基部葉片逐漸乾燥枯萎；根系分枝少；禾穀類作物的分櫱顯著減少，甚至不分櫱，幼穗分化差，分枝少，穗形小，作物顯著早衰並早熟，產量降低。

農作物氮營養過量的一般表現是：生長過於繁茂，腋芽不斷出生，分櫱往往過多，妨礙生殖器官的正常發育，以至推遲成熟，葉呈濃綠色，莖葉柔嫩多汁，體內可溶性非蛋白態氮含量過高，易遭病蟲為害，容易倒伏，禾穀類作物的穀粒不飽滿(千粒重低)，秕粒多；棉花爛鈴增加，鈴殼厚，棉纖維品質降低；甘蔗含糖率降低；薯類薯塊變小，豆科作物枝葉繁茂，結莢少，作物產量降低。

作物具有吸收同化無機氮化物的能力。因此，除存在於土壤中的少量可溶性含氮有機物，如尿素，氨基酸，酰銨等外，作物從土壤中吸收的氮素主要是銨鹽和硝酸鹽，既銨態氮和硝態氮，被吸收到體內的銨態氮，可直接光合作用產物有機酸結合，形成氨基酸，進而形成其它含氮有機物。而硝態氮在體內還原呈銨態氮後才能被吸收利用。植物吸收的氨和硝態氮還原成的氨，在體內不能積累過多，否則會使植物中毒，氨中毒使植物的呼吸作用降低，蛋白質合成受阻。未經還原的硝態氮可以在植物體內積累，如蕎麥、煙草等旱作物和鹽土上生長的耐鹽植物，都能積累較多的硝酸鹽，蔬菜也可在葉片中積累大量的硝酸鹽。

由於作物體內與氨結合成氨基酸的有機酸，來源於光合作用產物，如丙酮酸(氨化後成丙氨酸)，Q-酮戊二酸(氨化後成谷氮酸)。因此，植物對氮素的吸收，在很大程度上依賴於光合作用的強度，這與羣眾在實踐中認識的施肥效果往往在晴天較好較快的經驗相一致。

缺氮的植株施用適量氮肥後，由於體內大量合成了高分子含氮有機物，使植株迅速生長和葉色變黑，因此在生產實踐中，氮肥的效果最易從植株的長相和葉色改變中觀察到。

雖然銨態氮和硝態氮作為植物氮源的價值相同，但在兩種氮源可以選擇的條件下，不同植物的相對吸收量仍有明顯差異。這種差異受植物的種類、品種和生育期，土壤溶液的反應(PH)及溶液中各種離子的相對含量，兩種氮源的濃度等因素的影響。在大田作物中，一般煙草、棉花等旱作物對硝態氮的反應較好，水稻則較多吸收銨態氮。

植物能經由葉面和根直接吸收尿素和某些銨鹽作氮源。但尿素在體內的同化過程尚未完全搞清，一般認為，尿素在作物體內尿酶的作用下分解為銨態氮後被利用。

從農田生態系統中物質循環的角度看，土壤中的氮素流是一種不斷轉換形態，並有多通道循環的物質流。它的第一個基本特徵是隨着生物生產活動的不斷強化和氮素的有機化，氮在土壤圈中將不斷富集和表聚。

土壤是氮素多通道循環中一個最重要的庫。隨着農田單位面積生物產量的增加，土壤圈的氮素趨向積累；相反，隨農田單位面積生物產量的降低氮素趨向減少。

土壤圈中伴隨植物生長過程的氮的累積，謂之氮的生物學富集。這是一個農田系統中最經常發生的過程，是指相對惰性的氣態氮(N₂)及無機氮化物(NO5、NH₄⁺)經由各種生物學途徑逐漸轉變成積極參與循環的有機氮(-NH₂等)及其各種礦化和腐殖化的含氮產物。使用”富集”一詞，顯然還包含着人類希望增加土壤圈中含氮有機物的這樣一個目的在內。

農田氮在土壤圈中的生物學富集，主要依賴於碳的富集(氮的有機化)，即依賴於光合作用或有機物第一性生產過程(綠包植物生產)的強度。通常需20份以上碳才能富集一份氮(碳氮比≥20)。

隨着土壤圈中氮的生物學富集，土壤肥力不斷提高，作物產量不斷增加，氮素物質流中有機氮的比率不斷增大，因而依靠第一性產品營養的第二性生產(動物生產)及相應的氮循環也隨之被大大強化。在我國條件下，一畝農田氮的年收穫量增加3公斤(約合150公斤糧食及相應的秸稈)，將其轉化為飼料時即可多飼養一頭豬，因此，農田系統中氮的生物學富集是發展農牧業生產的重要物質基礎。

其次，伴隨氮的生物學富集及有機化，氮在土壤中將日益表聚，氮素表聚主要與作物根系及相應的生物活動在土壤中由上而下呈錐型分佈，植物殘體及人類耕作施肥活動集中於土壤表層等因素有關。

氮的表聚現象，一般有利於當季生物產量，因而，如按土壤剖面的發生層次排列，表土層含氮越高，表層與亞層之間的含量差異越小，則土壤越肥沃，作物產量一般較高。

農田生態系統中氮循環的第二個基本特徵是，與磷、鉀等其他營養元素相比，氮在不同生態圈中存在的主要形態不一，幾乎在所有通道的循環，都伴隨氮的形態變化，且主要發生的不是化學變化，而是生物化學變化，因此，只有各種生物的參予，才能發生氮形態在各子系統的變化，保持氣圈中分子態氮的絕對多數和一定生態條件下各種氮化物的相對穩定。即農田生態系統中氮循環的完成及其強度，緊密地依賴於生物鏈。從實際生產的要求出發，一方面，人們為了滿足作物增產的需要，以各種形式對農田施用氮素，以期增加對光能的利用，最基本的手段是施用化學氮素和有機氮素，充分利用生物固氮；另一方面，人們也將充分利用作物生產的有機氮素，發展和強化動物生產，進而控制和利用各種含氮物質的微生物分解和生物化學反應的進程，提高生物氮素的系統效益。於是，隨着作物生產量的增加，各個通道即氮循環也隨之被強化。農田生態系統中的氮循環存在”高投入，高產出”和”低投入，低產出”等不同類型。因此，對農田生態系統投入氮越多，經由其各個通道循環的氮量也越多，損耗也越大。這是生產條件下氮素施入量與氮素收穫量不成比例，且隨施入量遞增呈現報酬遞減趨勢的一個根本原因。

隨着化學氮肥的增施，作物產量和氮素吸收量逐步增加，但單位氮素的增產量及邊際效應卻逐步降低。顯然，未被作物利用的那些氮素，用於強化土壤中各個通道的氮循環了。因而，一方面土壤中殘留氮的總量增加，能促進土壤中各種微生物活動，土壤氮素釋放量和作物單產的增加。隨着對農田施氮量的增加，同時也增加了土壤向氣圈和水圈的氮素耗散，強化了能引起氮損失的各個通逍。因此，一般説對農田施氮量越高，氮循環強度也越高。與此相應，將形成作物高產和氮素低效高損耗這樣兩個方面相互相成的效應，反之亦然。有鑑於此，人們經常把農田氮素年收支狀況，作為肥料氮量一定生態條件下氮循環強度的指標。作物一生中所吸收的全部氮素，50%～80%來自土壤，隨作物類型、土壤供氮條件與施氮量，施肥時期等因素的不同而異。

1、尿素是固體氮肥中含氮量最高的肥料，理化性質較穩定，施後對土壤性質沒有影響，可施用於任何土壤和作物，可做根外施肥使用。同時尿素也是樹脂、塑料、炸藥、醫藥、食品等工業的重要原料。

2、尿素也可以部分代替蛋白質飼料，例如倒在奶牛青飼料中能代替一部分蛋白質飼料，但尿素的加入量不能超過青飼料的3%和總飼料量的1%，否則牲畜腎臟負擔過重，容易引起疾病，大豆餅中含脲酶，不要與尿素混合供給。

3、尿素如果貯存不當，容易吸濕結塊，影響尿素的原有質量，給農民帶來一定的經濟損失，這就要求廣大農户要正確貯存尿素。在使用前一定要保持尿素包裝袋完好無損，運輸過程中要輕拿輕放，防雨淋，貯存在乾燥、通風良好、温度在20℃以下的地方。

4、如果是大量貯存，下面要用木方墊起20cm左右，上部與房頂要留有50cm以上的空隙，以利於通風散濕，垛與垛之間要留出過道。以利於檢查和通風。已經開袋的尿素如沒用完，一定要及時封好袋口，以利下年使用。

天然氣、煤炭、石油是生產化肥的三大原料，通常被稱為氣頭、煤頭、油頭三類，由於石油和煤炭價格的升幅遠大於天然氣，故按成本優勢排列為氣頭、煤頭、油頭。比如2007年氣頭企業雲天化尿素的毛利率達47.1%，而煤頭企業華魯恆升尿素的毛利率為21.5%。

長效氮肥適宜於各類農作物和各類土壤條件。我國推廣使用的長效氮肥主要有兩個品種：長效尿素和長效碳酸氫銨，其施用方法與尿素、碳酸氫銨基本相同。具體施用要點如下：

(1)長效氮肥的氮素釋放相對緩慢，釋放高峯期比尿素約遲5天，故應比尿素的常規施用期提前。一般早春提前5-6天，夏季提前3-4天為宜。

(2)長效氮肥在土壤中的保氮能力比較強，利用率也較高。因此，它的用量比一般氮肥要略少些，通常比常量減少10%-15%為宜。

(3)由於土質不同，長效氮肥在土壤中吸收保存能力也有明顯差異。粘土的吸收保存能力較強，一次用量可多些；而沙質土應以少量多次施用為宜。

(4)要根據作物不同的吸氮特性，科學施用長效氮肥。

1．氮肥適宜施用量推薦

主要可分兩大類方法：（1）以土壤供氮量的預測為基礎的方法；（2）不需要預測土壤供氮量的方法。兩類方法都只是半定量的，需強調：（1）以無氮區作物累積氮量為量度的土壤供氮量（Ns）與作物特性及生長期間的水熱條件等密切相關，而且還受到非土壤來源氮量的強烈影響；（2）土壤有機氮的形態與其生物分解性並無明確的聯繫，因此，土壤有機氮的礦化量（Nm）的化學指標只是經驗性的；（3）因此，在理論上，Ns與Nm之間不一定有高的相關性，除非各田塊間影響土壤有機氮礦化的各個因素以及非土壤來源氮的數量都相近。“平均適宜施氮量法”有利於氮肥施用量的地區性控制。平均適宜施氮量法是指在同一地區的同一作物上，從氮肥施用量的試驗網中得出的各田塊適宜的平均值。

2．深施。

這是一項成熟的、效果明顯的技術，包括稻田深施，無水層混施、旱地表施後灌水。研究證明，深施的作用主要是降低氨揮發，其效果大小取決於施氮肥後田面水（稻田）或土表（旱地）中存留的氮肥量。

3．施用時期。

利用作物對化肥氮的競爭性吸收以降低土壤中化肥氮的濃度，是減少氮肥損失，提高其利用率的有效途徑，並已得到許多田間試驗證實。因此，在不同時期氮肥施用量的分配上，應在保證作物前期生長的前提下，儘量減少生長前期的氮施用量，並將重點移到生長中期。

4．硝化抑制劑。

硝化過程中有微量N2O逸出。而且，所形成的硝態氮易於通過反硝化和或淋洗而損失。因此，硝化作用的抑制一直受到廣泛重視。

5．脲酶抑制劑。

主要是PPD和NBPT，及其配合使用。國內還有氫醌和塗層尿素，並研究了脲酶抑制劑與硝化抑制劑的配合使用。研究表明，使用脲酶抑制劑後氨揮發的減少量與對照不使用脲酶抑制劑的氨揮發量之間有良好的相關。但是，減少總損失的量與對照的總損失量卻並無相關。

6.全國幾乎所有的土壤和作物都需要施用氮肥。

氮肥的科學施肥原則是對不同作物、地塊和不同生育期的具體施肥量進行實時、定量調控。例如，我國大田作物施氮量(N)一般每畝8-15kg，約一半作基肥，其餘主要作追肥，具體施肥量應通過土壤測試確定。

7.除小麥等密植作物撒施後灌水、水稻水層撒施外，都要施後覆土。

氮肥基、追、種肥都用，是追肥主角

尿素[CO(NH₂)₂] -約46.7%

硝酸銨（NH₄NO₃）-約35%

氯化銨（NH₄Cl）-約26.2%

硫酸銨[(NH₄)₂SO₄] -約21.2%

碳酸氫銨（NH₄HCO₃）-約17.7%

2018年8月16日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所傅向東研究員領導的團隊發現GRF4生長因子在提高水稻和小麥氮肥利用率方面發揮關鍵作用，探索出糧食產量和氮肥利用率同步提高的新路徑。較高的GRF4表達水平可以促進植物根系的氮肥吸收，增強葉片光合作用，促進灌漿及胚乳中幹物質的積累，進而增加農作物產量。名古屋大學松岡信教授認為，此發現為“少投入、多產出、保護環境”農作物分子設計育種奠定了理論基礎，並提供具有重要育種利用價值的新基因資源。 ^[3]