氮素是組成蛋白質(zhì)的主要成分,動植物必須不斷地吸收含氮物質(zhì)來維持它的生命.
但是,動植物不能直接從大氣中攝取游離態(tài)的氮.動物只能從植物性食料或其他動物性食料那里攝取含氮的有機物,而綠色植物卻只能從土壤里攝取含氮的鹽類(如硝酸鹽,銨鹽).因此,必須供給足夠的含氮鹽類以促進農(nóng)作物物的生長.這些含氮的鹽類農(nóng)業(yè)上統(tǒng)稱氮肥。
在自然條件下,土壤里存在的氮肥量是很少的.并且由于植物的生長不斷吸收含氮鹽類,以及某些自然作用,例如某些細菌會促使含氮化合物分解而成游離氮,雨水、河水對土壤的沖洗作用,使一部分可溶性氮的化合物流失等,因此,土壤中的氮肥量自然會變得更少,如果不加補充,看來土壤將會逐漸變成貧瘠而影響到農(nóng)作物的生長。
在自然界里,確實也存在著另一種相反的作用,在不斷補充土壤里逐漸消耗的含氮物質(zhì).例如,當植物殘體腐敗時,含氮有機化合物,除部分分解成氮氣而逸出外,也有一部分回到土壤里去,經(jīng)過土壤里某些特殊細菌的作用,變成了可供植物吸取的銨鹽和硝酸鹽;又如在雷雨時,由于空中放電的作用,使空氣中的氮與氧結(jié)合生成氮的氧化物,從而生成了硝酸,進入土壤,在土壤里轉(zhuǎn)化為硝酸鹽;再如有一類特殊的細菌,叫做根瘤菌,它們寄生在豆科植物的根瘤上,能直接攝取空氣中的氮氣,使它變成氮的化合物,當根瘤在土壤里腐爛后,就增加了土壤的含氮量;此外,土壤本身也含有某種能直接攝取空氣中游離氮的細菌等等,因此在一般情況下,土壤是不會變得十分貧瘠的。
但是,由于人類有意識的活動結(jié)果,例如人們每年從田地里大量收獲農(nóng)作物,從而帶走了農(nóng)作物從土壤里攝取到的含氮物質(zhì);把有機物(如植物軀干等)燒掉,而不讓它在土壤里腐爛,從而把一部分含氮化合物分解成游離態(tài)氮而逸去,等等,這會使土壤里的含氮物質(zhì)大量而迅速地消耗,影響了農(nóng)作物的生長.人工施肥的目的,就是向土壤里補充含氮化合物以充分滿足農(nóng)作物生產(chǎn)發(fā)育的需要。
氮肥除天然肥料,如人糞尿,廄肥等外,現(xiàn)在人們已經(jīng)能夠用人工的方法,把空氣中的氮氣變成氮的化合物一一叫做氮的人工固定一一再制成化學肥料.
常用的含氮化學肥料有硝酸鹽如硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣等銨鹽如硫酸銨、氯化銨、硝酸銨等.目前使用最普遍的化學氮肥是硫酸銨和硝酸銨.氨水與碳酸氫銨在我國農(nóng)村也廣泛使用。
硝酸銨晶體容易吸濕結(jié)塊,所以用作肥料時,常把它制成顆粒狀,這樣不僅可以克服以上缺點,而且使用時更為方便。
使用銨鹽肥料時,要注意絕對不能和消石灰混和使用因為它們將相互反應(yīng),產(chǎn)生氫氧化銨,分解成氨而逸去,使肥料失效,例如:
(NH4)2S04+Ca(OH)2=Caso4+2NH4OH
→2H2O+2NH3↑
以簡化離子方程式表示如下:
NH4++OH-=NH4OH
→H2O+NH53↑
含氮化學肥料的有效成分,通常以該純凈肥料里含氮的百分率來表示,例如純凈氯化銨肥料的肥效,以含氮的百分率表示為:
N 14
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NEC1×100%=53.5×100%=26.16%
又如純凈的硝酸銨肥料的肥效,以含氮的百分率表示是:
2N 2×14
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NH4NO3×100%= 80 ×100%=35%
可以看出,純凈硝酸銨肥料的含氮百分率比純凈氯化銨肥料的要高,即說明純凈硝酸銨肥料的肥效比純凈氯化銨的要高.
農(nóng)作物的生長發(fā)育,除需要含氮的肥料(氮肥)外,還需要會磷、含鉀的肥料(磷肥與鉀肥).這些我們以后就將學到.