一、植物的氮素营养
1、氮在植物体内的分布和种类
在植物体内，氮大量以有机化合物和少量无机盐的形式存在，前者主要是蛋白质、酶、核酸、叶绿素、维生素、生物碱和激素等；后者主要是硝酸盐，蔬菜是含硝酸盐最高的植物之一；另外，植物体内还含有极其微量的氨（nh3，和nh4+)，在碱性土壤上，大量施用铵态氮肥，植物细胞内的氨可能增加，发生毒害作用。
植物体内含氮量约为干重的3-50g/kg
黄瓜植株
2、植物对氮的吸收与同化
黄瓜植株
植物主要吸收铵态氮、硝态氮、酰铵态氮，少量吸收其他低分子态的有机氮，如氨基酸、核苷酸、酰胺等。前三者是植物吸收氮的主要形态。
（1）植物一般主动吸收硝态氮，代谢作用显著影响硝态氮的吸收。进入植物体内的硝态氮大部分先在根系和叶片内被同化为nh4+，然后进一步转化成氨基酸和蛋白质；小部分储存在液泡内。但是，如果氮肥施用过多，液泡会大量积累硝酸盐，则对人畜造成危害。在植物体内。硝态氮先经过硝酸还原酶还原成亚硝酸，再经过亚硝酸还原酶的作用被还原成nh4+。
黄瓜植株
（2）植物能够吸收铵态氮肥，植物对铵态氮的同化是通过谷酰胺合成酶和谷氨酸合成酶催化的“谷酰胺-谷氨酸循环”是高等植物同化氨主要途径。
（3）植物能够吸收简单的有机氮与其他有机形态的氮素相比，尿素容易吸收，且速率较快。其吸收速率主要受环境中尿素浓度的影响。在一定浓度范围内，尿素的浓度越高，植物的吸收速率越快，如果过量吸收，尿素就会在体内发生积累，积累量超过一定阀值，植物就会中毒死亡。
黄瓜
二、土壤中的氮素及其转化
1、土壤中氮素来源
来源：①生物固氮；②施肥；③动植物残体归还；④降水和降尘；⑤土壤吸附nh3。
支出：①植物吸收和收获物带走；②nh3挥发损失；③反硝化作用；④淋溶和流失。
2、土壤中氮的形态
有机氮一般占土壤全氮的98%以上，根据有机氮的溶解和水解的难易程度，可以把它们分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮。
土壤中的无机氮主要包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮和气态氮等。
3、土壤中氮的转化
嫁接苗
嫁接苗
（1）在土壤中，有机氮经微生物矿化成铵态氮，一部分铵态氮可以被土壤胶体吸附固定，另一部分被微生物利用转化为有机氮，或经硝化作用氧化形成硝态氮，硝态氮经反硝化作用转变成n2、no、n2o，或经硝酸还原作用还原成氨或微生物利用形成有机氮。
（2）土壤中的无机氮（铵态氮和硝态氮）被微生物同化之后，构成其组织而暂时保存在土壤中的现象称为土壤无机氮的生物固定，过量施用化学氮肥，土壤中的c/n降低，促进土壤有机质过度分解，导致含量减少，土壤结构破坏和板结。相反，农作物秸秆c/n大，大量施用使土壤中的c/n增大，氮素被微生物利用，在短期内不会释放氮素营养，作物容易缺氮。在土壤中，有机氮的矿化分解和无机氮的生物固定是同时进行的，都是微生物活动的结果。
一般而言，c/n比大、通气、耕作有益于矿化；c/n比小、淹水、免耕有益于生物固定。当矿化率大于生物固定率时，土壤有机氮减少，无机氮积累：当土壤中矿化率小于生物固定率时，土壤有机氮积累，无机氯减少；当土壤中有机氮矿化率和生物固定率相等时，土壤有机氮的含量处于动态平衡状态，在施肥实践中，通过调整土壤有机氮和无机氮的动态平衡点可达到提高土壤肥力和满足作物对氯需求的目的。
三、化学氮肥的种类、性质及其施用方法
1、氨态氮肥
（1）氨态氮肥的种类
插接苗
插接苗
（2）铵态氮的特点
铵态氮肥施入土壤之后，容易被土壤无机胶体吸附或固定，与硝态氮肥相比，移动性较小，淋溶损失少，肥效相对较长；可以氧化成为硝酸盐或被微生物转化成有机氮；在碱性和钙质土
壤中容易发生挥发损失；高浓度的氨可以导致植物中毒死亡，尤其是在作物的幼苗阶段对高浓度的氨最敏感；作物过量吸收铵态氮，对钙、镁、钾等阳离子的吸收产生抑制作用，在施用铵态氮肥时，应避免一次大量施入。液氨可做基肥和追肥，但不能接触作物根系。
碳铵施入土壤后，nh4+被土壤胶体吸附，置换出h+，ca2+（或mg2+）等阳离子，hco3—与它们反应后形成h2co3，cac03（或mgco3)，无副产物和副作用，长期适量施用不影响土质，是比较安全的氮肥品种之一。碳按的稳定性差，施后应深施盖土，减少挥发；或少量多次施用。可做基肥、追肥和种肥，但施用浓度不宜过高。
氯化铵施入土壤，nh4+被土壤胶体吸附，置换出h+，ca2+（或mg2+）等阳离子，一方面h+导致土壤酸化；另一方面由于cacl2（或mgcl）易溶于水，长期大量施用氯化铵可以造成土壤脱钙（镁)，结构破坏，板结。氯化铵适宜用于水田，一方面可以防止氯离子在土壤中积累；氯化铵可做基肥和追肥，但不宜做种肥，以免影响发芽。
硫酸铵施入土壤之后，nh4+被土壤胶体吸附，置换出h+，ca2+（或mg2+）等阳离子，一方面h+导致土壤酸化；另一方面由于cas04，（或mgso4)溶解度小，容易形成细粒状沉淀，堵塞土壤空隙，故长期大量施用硫酸铵可以造成土壤结构破坏，板结。
2、硝态氮肥
（1）硝态氮肥的种类
硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铵等以硝酸根为阴离子的盐，都含有硝态氮肥。
（2）硝态氮肥的特点
施入土壤后，不被士壤胶体吸附或固定，与铵态氯肥相比较，移动性大，容易淋溶损失，肥效较为迅速；能被土壤微生物还原成为氨或反硝化成气态氮；本身无毒，过量吸收无害；主动吸收，促进植物吸收钙、镁、钾等阳离子。
硝酸铵施入土壤之后，nh4+；被土壤胶体吸附，置换出h+，ca2+（或mg2+），植物吸收硝酸盐可以释放出oh—，微生物的反硝化作用要消耗h+，故施用硝酸铵不至于使土壤酸化，适量施用硝酸铵对土壤无副作用。但是no3+容易淋溶损失，在多雨季节和潮湿的地区施用，其利用率降低。硝酸铵适宜用于旱地施用，不宜用于水田，它可做基肥、追肥和种肥。
3、酰胺态氮肥
（1）酰胺态氮肥的种类
常用的酰胺态氮肥只有尿素。
（2）酰胺态氮肥的特点
苗期
苗期
酰铵态氨肥施入土壤之后，以分子形态存在，与土壤胶体形成氢键吸附后，在土壤中移动缓慢，淋溶损失少；经脲酶的水解作用产生铵盐；肥效比铵态氮和硝态氮迟缓；容易吸收，适宜叶面追肥；对钙、镁、钾等其他阳离子的吸收无明显影响。
尿素的肥效相对铵态氮肥和硝态氮肥要缓慢几天。此外，尿素表施也会引起氨的挥发损失。尿素的转化速率主要取决于脲酶的活性。土壤ph、温度、水分和质地都可影响尿酶的活性，从而影响尿素水解的速率，其中土壤温度的影响最明显。当土壤温度为10℃时，尿素7~10d可全部水解；20℃时，需4~5d；30℃时，只需2d。
尿素在土壤中水解后产生nh4+和co3—，对土壤无副作用。nh4+性质同施入的铵盐肥料，容易挥发，硝化等。所以，尿素施用的注意事项类似铵态氮肥，尿素适宜于各种土壤和作物，可做基肥和追肥，但它含有缩二脲并且含氮量高，可抑制幼根生长和种子萌发，故不宜做种肥。
此外，尿素适宜做叶面追肥，其原因是：①尿素为中性有机分子，电离度小，不易引起质壁分离，对茎叶损伤小；②分子体积小，容易吸收；③吸湿性强，可使叶面较长时间地保持湿润，吸收量大；@尿素进入细胞后立即参与代谢，肥效快。用作叶面追肥时，可在早晚进行，以延长湿润时间。