神奇的硝態(tài)氮

鄂中生態(tài)目前在售含硝態(tài)氮的代表產品

氮肥是使用量最大的一類肥料,我國主要氮肥品種是含酰胺態(tài)氮的尿素,其次是各類銨態(tài)氮肥。含硝態(tài)氮的復合肥,特別是進口硝基復合肥一直是農民朋友眼中的高檔肥料。隨著年產15萬噸硝銨裝置投產,鄂中生態(tài)也正式布局硝基功能性新型肥料。那么,硝態(tài)氮到底有何神奇之處?

首先,氮素利用率更高。硝態(tài)氮及銨態(tài)氮都是作物可直接吸收的形態(tài),但兩者吸收機制不一樣。植物對硝態(tài)氮的吸收是主動吸收,需要消耗能量。硝態(tài)氮被吸收后,可以穿過液泡膜儲存在液泡中,也可從根系中運輸到木質部,然后被運輸到地上部,被植物利用,同時還有一部分會在根系中或地上部被硝酸還原酶還原成亞硝酸。硝態(tài)氮在植物體內吸收利用,首先是在硝酸還原酶的作用下變成氨,然后通過氨的同化及氨基轉移作用生成作物生長所必需的各種氨基酸被植物吸收利用。

植物在吸收和代謝硝態(tài)氮及銨態(tài)氮上存在明顯差異。銨態(tài)氮進入植物細胞后,必須盡快與有機酸結合形成氨基酸或酰胺,而銨在植物體內的積累對植物毒害作用較大。硝態(tài)氮在進入植物體后一部分還原成銨態(tài)氮,并在細胞質中進行代謝,其余部分則安全地“貯備”在細胞的液泡中,即使硝態(tài)氮貯備到較高的濃度也不會對植物產生不良影響。即使后期土壤氮素供應不足,植物仍能很好地生長和發(fā)育,累積的硝態(tài)氮越多,后期生長發(fā)育越良好,這是植物適應逆境的表現。

其次,大多數作物更喜硝態(tài)氮。硝態(tài)氮促進植物吸收陽離子,同時促進有機陰離子合成,而銨態(tài)氮則促進吸收陰離子且消耗有機酸。一般而言,旱地植物喜硝性,而水生植物或強酸性土壤上生長的植物則喜銨,這是作物適應土壤環(huán)境的結果。如玉米、小麥對硝態(tài)氮偏好,在等氮量供應情況下,硝態(tài)氮的增產效果更突出。再比如蔬菜是非常偏愛硝態(tài)氮的,在水培條件下表現更為明顯。煙草也是對硝態(tài)氮反應良好的作物,施用硝態(tài)氮不僅能提高其產量,也能改善品質。研究表明硝態(tài)氮可以增加香煙的燃燒性,而銨態(tài)氮則能提高煙草的芳香氣味,所以煙草更適合銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配合施用。水稻是常見的水生作物,銨態(tài)氮一直被認為是其最好的氮源,但也有研究表明,在水稻生長后期,適當補充一定的硝態(tài)氮肥,能促使水稻獲得更高產量。

一般情況下,同時施用銨態(tài)氮和硝態(tài)氮肥,往往能獲得作物較高的生長速率和產量。同時施用兩種形態(tài)氮,植物更易調節(jié)細胞內pH 值和通過消耗少量能量來貯存一部分氮。兩者合適的比例取決于施用的總濃度,濃度低時,不同比例對植物生長影響不大,濃度高時,硝態(tài)氮作為主要氮源顯示出優(yōu)越性。

最后,旱作及現代農業(yè)對硝態(tài)氮利用更高效。土壤膠體帶負電荷,不易固定同樣帶負電荷的硝態(tài)氮,所以硝態(tài)氮在土壤中的移動性好,速效性強。旱地作物土壤含水量較低,硝態(tài)氮施用后通過淋溶損失很少,同時在土壤通氣狀況良好情況下,反硝化作用釋放 N2 、NO、NO2也很微弱,所以在旱地作物施用硝態(tài)氮,氮素的利用率可顯著提高,特別是北方堿性土壤。研究表明,在旱地條件下,硝態(tài)氮處理的產量比對照增產13.3%,比銨態(tài)氮增產4.0%,氮肥利用率比銨態(tài)氮肥高24.4%。

硝銨磷、硝銨、硝酸鉀等是常見的含硝態(tài)氮肥。其中硝銨、硝銨磷是復合肥常見硝態(tài)氮源,由于兩者會與尿素發(fā)生反應,所以含硝態(tài)氮的產品就不會含有對作物生長不利的縮二脲,因此硝基復合肥在合理的施用范圍內更安全。硝酸鉀含有硝態(tài)氮及鉀,在20℃水中的溶解度為33克,是相同溫度下硫酸鉀溶解度的3倍,因此硝酸鉀是大量元素水溶肥的優(yōu)質原材料,常用于滴灌、噴灌、葉面施肥等水肥一體化輕簡化施肥。(研發(fā)部 袁樂斌)