神奇的硝态氮
鄂中生态目前在售含硝态氮的代表产品
氮肥是使用量最大的一类肥料,我国主要氮肥品种是含酰胺态氮的尿素,其次是各类铵态氮肥。含硝态氮的复合肥,特别是进口硝基复合肥一直是农民朋友眼中的高档肥料。随着年产15万吨硝铵装置投产,鄂中生态也正式布局硝基功能性新型肥料。那么,硝态氮到底有何神奇之处?
首先,氮素利用率更高。硝态氮及铵态氮都是作物可直接吸收的形态,但两者吸收机制不一样。植物对硝态氮的吸收是主动吸收,需要消耗能量。硝态氮被吸收后,可以穿过液泡膜储存在液泡中,也可从根系中运输到木质部,然后被运输到地上部,被植物利用,同时还有一部分会在根系中或地上部被硝酸还原酶还原成亚硝酸。硝态氮在植物体内吸收利用,首先是在硝酸还原酶的作用下变成氨,然后通过氨的同化及氨基转移作用生成作物生长所必需的各种氨基酸被植物吸收利用。
植物在吸收和代谢硝态氮及铵态氮上存在明显差异。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,而铵在植物体内的积累对植物毒害作用较大。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,其余部分则安全地“贮备”在细胞的液泡中,即使硝态氮贮备到较高的浓度也不会对植物产生不良影响。即使后期土壤氮素供应不足,植物仍能很好地生长和发育,累积的硝态氮越多,后期生长发育越良好,这是植物适应逆境的表现。
其次,大多数作物更喜硝态氮。硝态氮促进植物吸收阳离子,同时促进有机阴离子合成,而铵态氮则促进吸收阴离子且消耗有机酸。一般而言,旱地植物喜硝性,而水生植物或强酸性土壤上生长的植物则喜铵,这是作物适应土壤环境的结果。如玉米、小麦对硝态氮偏好,在等氮量供应情况下,硝态氮的增产效果更突出。再比如蔬菜是非常偏爱硝态氮的,在水培条件下表现更为明显。烟草也是对硝态氮反应良好的作物,施用硝态氮不仅能提高其产量,也能改善品质。研究表明硝态氮可以增加香烟的燃烧性,而铵态氮则能提高烟草的芳香气味,所以烟草更适合铵态氮与硝态氮配合施用。水稻是常见的水生作物,铵态氮一直被认为是其最好的氮源,但也有研究表明,在水稻生长后期,适当补充一定的硝态氮肥,能促使水稻获得更高产量。
一般情况下,同时施用铵态氮和硝态氮肥,往往能获得作物较高的生长速率和产量。同时施用两种形态氮,植物更易调节细胞内pH 值和通过消耗少量能量来贮存一部分氮。两者合适的比例取决于施用的总浓度,浓度低时,不同比例对植物生长影响不大,浓度高时,硝态氮作为主要氮源显示出优越性。
最后,旱作及现代农业对硝态氮利用更高效。土壤胶体带负电荷,不易固定同样带负电荷的硝态氮,所以硝态氮在土壤中的移动性好,速效性强。旱地作物土壤含水量较低,硝态氮施用后通过淋溶损失很少,同时在土壤通气状况良好情况下,反硝化作用释放 N2 、NO、NO2也很微弱,所以在旱地作物施用硝态氮,氮素的利用率可显著提高,特别是北方碱性土壤。研究表明,在旱地条件下,硝态氮处理的产量比对照增产13.3%,比铵态氮增产4.0%,氮肥利用率比铵态氮肥高24.4%。
硝铵磷、硝铵、硝酸钾等是常见的含硝态氮肥。其中硝铵、硝铵磷是复合肥常见硝态氮源,由于两者会与尿素发生反应,所以含硝态氮的产品就不会含有对作物生长不利的缩二脲,因此硝基复合肥在合理的施用范围内更安全。硝酸钾含有硝态氮及钾,在20℃水中的溶解度为33克,是相同温度下硫酸钾溶解度的3倍,因此硝酸钾是大量元素水溶肥的优质原材料,常用于滴灌、喷灌、叶面施肥等水肥一体化轻简化施肥。(研发部 袁乐斌)