李晓林材料
一、概述
二、主要氮肥的品种及性质
三、氮肥的合理施用
主 要 内 容
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一、概述
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氮肥的生产在化肥工业中占据至关主要的地位。
由于世界土壤的平均氮肥力不高，氮素不易在土
壤中积累，而现代集约化农业又容易引起土壤有
机质和氮素的过多消耗，因此在多数条件下氮肥
的增产效果或肥效，相对于磷钾等化肥而言，是
最为稳定和显著的。据全国化肥试验网
1981~1983年的资料,N,P,K化肥在水稻、小麦
和玉米等粮食作物上的增产效果分别是 10.5kg
（ 100%）,7.7kg（ 73%）,3.3kg（ 31%）。
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我国氮肥的发展
1935年我国在大连和南京建成了两座氮肥厂生产
硫铵；
1953年我国氮肥产量以养分计算为 5万吨 （ 25g/亩）
1969-1978年为各类肥料厂大发展时期，全国新
建 1000余座小氮肥厂和 10余座年产 30万吨合
成氨的大型氮肥厂；
1983年全国氮肥产量猛增至 1109万吨（ N），列
世界第二位；
1991年以后全国氮肥产量一直稳居世界第一，据
中国农业年鉴统计,1995年我国氮肥（纯养
分）施用量高达 2021.9吨，占全国化肥总用
量的 56%。
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自 1970年以来，不论是引进国外大型合成氨装置的
建成投产，还是中型氮肥企业的改造、建设，小氮
肥的产量一直占我国氮肥产量的 50％以上，超过大
、中型氮肥企业产量的总和。目前小氮肥企业共有
616个，总资产 600亿元，从业人员 60多万人。 2000
年生产合成氨 1693.5万 t、氮肥 1218.2万 t（折纯氮）
，分别占全国合成氨、氮肥产量的 50.35％和 50.8％
。自 1960年以来，小氮肥累计为农业提供氮肥 2亿
多 t。有力地支援了农业的发展。同时，小氮肥工
业的发展带动了煤炭、电力、机械制造、运输等行
业的发展，解决了数百万人的就业问题。
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二、主要氮肥的
品种及性质
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合成氨的基本反应：
N2+3H2 2NH3
高温、高压、催化剂
合成氨可直接作为氮肥施用，也可以进一步加
工为其它氮肥，其基本途径为：
氨的液化或制成溶液，即 液态氮肥 ；
氨由酸根固定或碳化，即 铵态氮肥 ；
氨的硝酸化，即 硝态氮肥 ；
氨的碳化并脱水，即 酰胺态氮肥 。
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（一）液态氮肥
1,氨水
2,液氨
3,氮溶液
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氨水 （ NH4OH或 NH3?XH2O,含氮 12~16%）系氨的水溶
液。我国常用氨水的含氨量为 15%,17%,20%，含氮量
分别为 12.3%,14.0%,16.4%。
氨在水中呈不稳定的结合态，易挥发，为了减少储运和施
用过程中的氨挥发损失，在氨水中通入一定量的 CO2将其
碳化，形成“碳化氨水”。一般用碳化度表示氨水的稳定
程度：
碳化度（ %） =
CO2摩尔浓度
NH3摩尔浓度 ? 100%
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液氨 （ NH3，含氮 82%）是含氮最高的氮肥品种。
液氨的优点是省去了氨加工流程，单位氮的工业
成本低，含氮量高、副成分少，施用后对土壤无
副作用，肥效长，可提前施肥；但其贮运需要相
应的施肥机械、较大的田块和完整的田间道路网，
施用成本较高，目前主要在新疆兵团应用。
液氨在土壤中移动性小，肥效长，可用作基肥，
不宜作追肥。
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氮溶液 （氮肥混合溶液，含氮 20~50%）是一种
由氨与其他固体氮肥混合而成的液体氮肥，其基
本组成为氨、硝铵和尿素，也可加入少量硫铵或
亚硫酸氢铵 。
氮溶液是一种性质和养分含量介于液氨和氨水之
间的高效液体肥料，可以与农药和除草剂一起施
用。
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铵态氮肥主要有 硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵
等。其共同特点是：
①易溶于水，能被作物直接吸收，便于迅速发挥
肥效；
②土壤胶体对铵离子有较强的吸附能力，故铵态
氮肥施入土壤后移动性小，几乎不存在淋失
的问题；
③铵态氮肥的另一个特点是遇碱性物质易产生氨
的挥发损失。
（二）铵态氮肥
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1,硫酸铵
硫酸铵 [(NH4)2 SO4,含氮 20-21％ ],简称硫铵, 俗
称肥田粉, 是我国最早使用和生产的氮肥品种 。
纯净的硫铵为白色品体, 有少量的游离酸存在
指标名称 一级品 二级品 三级品
含氮量以干基计 /(%,≤)
水分含量 /(%,≤)
游离酸 (H2SO4)/(%,≤)
21.0
0.1
0.05
20.8
1.0
0.2
20.6
2.0
0.3
硫酸铵的品质规格
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硫铵物理性质稳定分解温度高 (≥ 280oC),不易吸
湿 (20oC时临界吸湿点为相对湿度 81％ ),易溶于水
(20oC时溶解度为 75g/100g水 )，
我国现行硫铵的标准为：
含 N,20.5－ 21%,水分 0.1－ 0.5%,游离酸 <0.3%
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硫铵施入土壤后，由于作物对 NH4+吸收相对较多，
SO42-较多残留于土壤中易引起土壤酸化，故硫铵
是一种典型的生理酸性肥料 * 。 SO42-在石灰性土
壤，很易与 CaCO3或土壤胶体置换下来的 Ca2+起反
应，形成难溶性的 CaSO4虽不会明显影响土壤 pH值
，但易堵塞土壤孔隙，引起板结现象。因此，土
壤中施用硫铵时应注意配合施用有机肥料，在酸
性土壤中还应注意加石灰中和土壤酸性，以消除
其副作用。
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硫铵宜作追肥用，每亩用量应视作物目标产量和
生长情况而定。一般亩施 10－ 20kg较为经济。硫
铵还可作基肥和种肥施用。值得注意的是，水田
不适宜施用硫铵，因为 SO42-在淹水条件下易被还
原为 H2S，造成水稻根系的毒害。由于硫铵性质稳
定，习惯上施用时多撒施土面，但为了减少氨的
挥发损失也应提倡深施。此外，硫铵中含 24％的
硫，同时也是一种硫肥，供给作物硫的需求。
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化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阳
离子比阴离子快时，土壤溶液中就有阳离子过
剩，生成相应酸性物质，久而久之就会引起土
壤酸化。这类肥料称为生理酸性肥料。反之，
即为生理碱性肥料。
生理酸性（碱性）肥料
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氨化铵 (分子式为 NH4Cl,含 N24－ 26％ ),简称氯铵
,是一种重要的铵态氮肥 。 氯化铵可直接由盐酸
(HCl )吸收氨制造 。 但其主要是作为联碱工业的副
产品, 其反应式如下：
2000年, 我国年产氯铵约为 300万吨 。
N aC l + N H 3 + C O 2 +H 2 O N aH C O 3 + N H 4 Cl
2,氯化铵
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纯净的氯化铵是白色晶体，吸湿性略高于硫铵
(20oC时氨铵临界吸湿点为相对湿度 79.3%)，但
比硝铵小得多，易溶于水，不结块，物理性质较
好，便于贮存。
氯铵的品质标准为 (20oC时，可溶解氯铵
37g/100g水 ),含 NH4Cl 90－ 95% (N,24－
25%)； NaCl 0.6－ 1.0%；硫铵及其它杂质
<3.0%； 水分 1.5－ 3.0%。
氯化铵和硫铵一样，均属生理酸性肥料。
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氯化铵适用于酸性和石灰性土壤，而不宜用于盐
碱土，以免增加 Cl-对作物的危害。
酸性土壤连续施用氯化铵应注意配合施用石灰，
以中和土壤酸性。石灰性土壤中施用氯化铵时，
生成易溶于水的氯化钙。
在排水良好的土壤中，氯化钙可随降雨或灌水淋
洗掉，但在排水不良或干旱地区氯化钙就会积累
，提高土壤溶液中盐的浓度，对作物生长不利。
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氯化铵在水稻、小麦、玉米等作物上施用效果较
好，其肥效与等氮量的硫酸铵相当，甚至略高。
但不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑
桔等忌氯作物上施用，以免降低这些作物的品质
(如含糖量、燃烧性等 )。
氯化铵可作基肥和追肥，不宜用作种肥。氯化铵
作基肥时，应尽早施用，施肥后应采取灌溉措施
将 Cl离子淋洗至下层，减少对作物的不利影响。
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碳酸氢铵 (NH4HCO3,含 N17％ ),简称碳铵 。 碳铵
是一种白色细粒结晶, 有强烈的刺鼻, 熏眼氨臭
,吸湿性强, 易溶于水, 呈碱性反应 (pH8.2-8.4)
。 碳铵是一种不稳定的化合物, 在常温下也很易
分解释放出 NH3,造成氮素的挥发发生下述反应损
失 。
3,碳酸氢铵
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表 1 碳酸氢铵的质量标准
指标名称 干碳酸氢铵 湿碳酸氢铵一级品 二级品
含氮以湿重计算 /(%,≥)
含水量 /(%,≤)
17.5
0.5
16.8
5.0
16.5
8.0
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碳铵的最大优点是其不含酸根，其中三个组分
(NH3,H2O,CO2)都是作物的必需养分，属生理
中性肥料，长期施用不影响土质，是最安全的
氮肥品种之一。
碳铵的另一个特点是，其 NH4+比其他铵态氮肥
如 (硫铵、氯铵 )更易被土壤胶体吸附，这主要
与 HCO3-电负性弱 NH4+对的, 牵引力, 弱有关。
因此，碳铵施入土壤后能为土粒牢固地吸附，
很难移动，淋失量仅为其他氮肥的 1/3至 1/10。
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表 2 碳铵施肥结合灌水对氨挥发的影响
施肥后天数 表面撒施 覆土不灌水 灌水 不灌水 灌水
1
3
5
10
17.4
20.0
22.7
25.9
4.6
7.0
7.8
8.4
0.0
0.1
0.3
1.4
0.0
0.0
0.0
0.2
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碳铵适用于各种土壤和作物, 可作基肥
和追肥, 不应作种肥, 以免影响出苗 。
碳铵的肥效与施用方法有关, 以深施覆
土的肥效比撒施要高 。
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氨 + 二氧化碳 + 水
NH3 CO2 H2O
分解
碳酸氢铵
解离
铵离子 + 碳酸氢根离子
NH4+ HCO3
（土面）
碳酸氢铵入土前后的分解示意图
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土壤中铵态氮肥变化示意图
氨气
1
2
4
NH4+
NH4+ 3
铵态氮肥
铵态氮肥
硝酸态氮
土壤
胶粒
硝态氮肥包括 硝酸钠, 硝酸钙, 硝酸铵和硝酸钾 等,
其共同特点是：
1,易溶于水, 是速效性养分 (与铵态氮肥相似 )。 硝态氮肥
的溶解度大, 吸湿性强, 在雨季吸湿后能化为液体 。
2,硝酸根为阳离子, 难以被带负电的土壤胶体所吸附, 在
土壤剖面中的移动性较大 。 因此, 在灌溉量过大的情况
下易引起硝态氮肥向下层土壤淋失, 不利于发挥其肥效
3,在通气不良或强还条件下, 硝酸根 (NO3-)可经反硝化作
用形成, N2O和 N2g气体, 引起氮的损失 。
4,大多数硝态氮肥在受热 (高温 )下能分解释放出氧气, 易
燃易爆 。 故在贮运过程中应注意安全 。 因此, 硝态氮肥
不宜作基肥和种肥, 作追肥时应避免在水田施用 。
（三）硝态氮肥
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1 4
NH4+
NH4+ 3
土壤
胶粒
硝酸态氮肥
硝酸态氮
土壤中硝态氮肥变化示意图
硝酸态氮
氮气
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硝酸铵 (NH4NO3,含 N33-35%)简称硝铵, 它是
一种白色晶体, 含氮量高 。 其中铵态氮和硝态
氮各占一半, 兼有两种形态氮肥的特性 。 由于
它具有极易溶于水, 吸湿性极强以及易燃, 易
爆等硝态氮肥的特性, 因此常把硝铵归入硝态
氮肥 。
1,硝酸铵
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项目 标准 项目 标准
硝酸铵含量 (以干基计 )/(%,≥)
填料
21.0
0.1
总氮量 (以干基计 )/(%,≥)
水分 /(%,≤)
34.4
2.5
农用硝酸铵的品质规格
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硝酸铵中所含氧分全部可被作物吸收利用，不残留
任何酸根或盐基，是一种生理中性肥料。硝铵最适
宜于旱地和旱作物，并以追肥为佳，对烟草、棉花
、果树、蔬菜等经济作物尤其适用。
硝铵不宜作种肥，因为硝铵浓度高、吸湿性强，与
种子直接接触会影响种子萌发和幼苗生长。
硝铵施用时也应提倡深施，并注意降雨情况和对下
渗水流的控制，尽可能减少 NO3的淋失和反硝化损
失。
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硝酸钠 (NaNO3 含氮 15-16%),又名硝石, 白色或浅
灰色结晶, 易溶于水, 是速效性氮肥 。
硝酸钠属生理碱性肥料, 长期施用将使土壤局部
pH升高, 并影响土质所以硝酸钠施用时应配合有
机肥, 和其他形态氮肥及钙质肥料, 避免连年使
用 。
硝酸钠宜作追肥, 适用于酸性和中性土壤 。 硝酸
钠在一些喜钠作物, 如甜菜, 菠菜及烟草, 棉花
等旱作作物上的肥效常高于其它氮肥 。
2,硝酸钠
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硝酸钙 〔 Ca(NO3)2,含 N13-15%〕 是白色细结晶,
肥料级硝酸钙是一种灰色或淡黄色颗粒 。 硝酸钙
极易吸湿, 贮存时应注意密封 。 硝酸钙易溶于水
,性质稳定, 只在高温下 (516oC)分解 。
硝酸钙属弱的生理碱性肥料, 适用多种土壤和作
物 。 因其含有较多的水溶性钙 (19%),故对蔬菜
,果树, 花生, 烟草等作物尤为适宜 。
硝酸钙一般作追肥效果较好 。 如必须作基肥时,
可与有机肥料或高浓氮肥 (如尿素 )配合施用, 减
少养分的损失, 充分发挥其增产效果 。
3,硝酸钙
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稻田土壤中硝化作用和反硝化作用
犁底层
还原层 （铵态氮稳定） 硝态氮 反硝化作用
氧化层
铵态氮肥
水层
铵态氮 硝化作用 硝态氮
氧化氮或氮气
氧化氮气
氮气
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两种形态氮素性质和某些特性的比较
铵态氮素（ NH4-N）
带正电荷，是阳离子
能与土壤胶粒上的阳离子进行交
换而被吸附
被土壤胶粒吸附后移动性减少，
不随水流失
进行硝化作用后，转变为硝酸态
氮，但不降低肥效
带负电荷，是阴离子
不能进行交换吸收而存在于土壤
溶液中
在土壤溶液中随土壤水分运动而移
动，流动性大，易流失
进行反硝化作用后，形成氮气或氧
化氮气而丧失肥效
硝酸态氮素（ NO3-N）
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作物吸收部分
生理酸性
土壤残留部分
NH4+
SO42-
硫酸铵
生理中性
NH4+
NO3-
硝酸铵
生理碱性
Na+
NO3-
硝酸钠
各种氮肥生理反应示意图
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酰胺态氮肥是指含有酰胺基 (CONH2)2或在分
解过程中产生酰胺基的氮肥 。
尿素和石灰氮 是两种主要的酰胺态氮肥
品种, 尽管酰胺态氮及其中间产物可被作
物直接吸收, 但土壤中酰胺态氮肥主要通
过转化成 NH4+或 NO3-后而被作物吸收利用 。
（四）酰胺态氮肥
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尿素 〔 CO(NH2)2, 含 N45-46%〕 尿素合成的基本反
应如下：
2NH3+CO2 高温、高压 NH2COONH4
高温、高压
CO(NH2)2+H2O
1,尿素
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尿素的品质规格
指标名称 优等品 二级品 合格品
总氮 (干基,≥)
缩二脲 /≤
水分 /≤
粒度 (?0.85~2.80mm)/ ≥)
46.3
0.9
0.5
90
46.3
1.0
0.5
90
46
1.5
1.0
90
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尿素适应于各种土壤和 作物,
可作基肥和追肥施用。
施用时应深施覆土，施用时期上
可适当提前几天，使其有一分解转化
过程。
由于分子态尿素易淋失，故施用
尿素后不宜立即灌水，淋洗至深层、
降低其肥效。
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植物叶片和其他幼嫩的器官能直接吸
收尿素，因此，尿素被广泛用作叶面追肥
喷施的浓度随作物种类、年龄和栽培条件
而异。
一般对禾本科作物约为 0.1-0.5%,对果
树约 0.2%，蔬菜最低。作物生长盛期和成
年期果树喷施浓度可适当高些。
但作为叶面肥时尿素中缩二腺的含量
应小于 0.5%，防止其对作物引起的毒害。
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尿素
CO(NH2)2 1
(NH4)2CO3
2 5 6
NO3
7
4
8
NH4+
NH4+
3
尿素在土壤中变化的示意图
土壤
胶粒
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长效氮肥又称缓效氮肥或缓释氮肥，是指一类不
同于常用氮肥速溶、速效特性的化学肥料。发展
长效氮肥的目的主要通过控制氮肥的溶解度，达
到援释、延长肥效，使之能与作物生育期间对氮
的需求相适应的目的。长效氮肥主要有三种类型，
即微溶化合物，尿醛缩合物和包膜肥料 。
（五）长效氮肥
膜内各种养分通过膜孔释放
养分释放与植物需求基本一致
日本在水稻上应用控释肥面积占 20 %
“接触施肥, 氮肥利用率 80 %
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石灰氮 〔 CaCN2,含 N20%－ 22％ 〕 又名氰氨化钙, 是
一种有机氮肥 。 因含有游离碳素故为黑色粉末,
同时含有少量碳化钙, 常有电石气味,对人体粘
膜有刺激性, 施用不便, 故常加少量矿物油将其
做成细粒 。 石灰氮是氮肥中唯一不溶于水的品种
,吸湿性很弱 。
石灰氮是一种相对缓效的氮肥, 适宜于作基肥,
并在播种或栽培前提前施用, 防止有毒中间产物
对幼苗根系的伤害 。
石灰氮除用作肥料外, 还可有较广泛的用途, 如
用作除草剂, 杀虫剂, 脱叶剂等 。
2,石灰氮
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三、氮肥的合理
施用
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（ 一 ） 氮肥利用率
指氮肥中的氮素被当季作物吸收利用的百分数或
比例, 氮肥利用率是衡量氮肥肥效的一个重大指
标 。 可用如下公式表示：
R,氮肥利用率 (％ )
Np,单位面积上作物收获物中来肥料的氮量
Na,单位面积上施入的肥料氮量
氮肥利用率的测定方法, 一种是 差值法 (间接法 )
,一种 15N示踪法 。
Np
Na
?100%R=
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1,差值法
一般是通过测定施 N区和无 N区作物吸 N量的差
值，再计算其占小区施 N量的百分数，即氮肥
利用率。
R = Nh-NoNa ?100%
式中,Nh-施氮区作物吸氮量
No-无氮区作物吸氮量
Na-施氮量
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氮肥利用率 %=
施氮区作物吸收氮总量 - 施氮区作物吸收氮总量
施入氮肥中的氮总量
X 100
1,差值法
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2,15N示踪法
是一种直接测用 N肥利用率的方法。它是由富
集 15N（高 15N原子百分超）生产一定形态的标
记氮肥，将其施用后测定吸入植物体中氮素的
15N原子百分超，进而根据 15N丰度的稀释原理
计算氮肥利用率。
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应用 15N示踪法测定作物对氮肥利用率的主要优点
在于，能直接测出氮肥中 15N丰度在植株体内的稀
释程度，从而计算出肥料 N的利用率。所以,15N标
记肥料的应用被公认为研究氮肥利用率的一项有
效手段。另外,15N法还可以测定作物不同生育阶
段土壤供应的有效氮素 (即 A值 )，肥料氮的平衡或
去向等。其中，差值法计算的结果往往与 N肥增产
效果更为一致。 15N法测定的氮肥利用率一般略低
于差值法的测定值。
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（二）氮肥的肥效
1.氮肥的农田生产率，即每千克氮的增产量计算公式为：
2,氮肥的生理生产率，这是指被吸入作物体内的单位肥料
所能增产的经济产量，其计算式为：
3,氮肥利用率 (或氮肥的表观回收率 )，是指氮的农田生产
率与氮的生理生产率之比，用百分数表示。氮肥利用率的
计算方式 (结果 )与差值法测定的氮肥利用率的计算相同。
氮肥农田生产率 =
施氮区经济产量 -无氮区经济产量
施氮区施氮量
氮肥生理利用率 =（千克 /千克氮）
施氮区经济产量 -无氮区经济产量
施氮区作物吸氮量 -无氮区作物吸氮量
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为了能在客观上控制和提高氮肥肥效, 生产中确定施氮量
应考虑下述原则：
(1)低肥力和低产地区可适当提高施氮量, 以充分发挥氮
肥的增产效果；
(2)高肥力和高产地区则宜以经济效益最佳的施氮量作为
指导施肥的依据, 避免过多施用氮肥带来的负效应；
(3)确定适宜的施氮量不仅要考虑当季作物的产量效应,
还应考虑氮肥后效和提高土壤供氮能力的要求 。
（三）氮肥施用量的确定
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氮肥深施是合理施用氮肥的一项重要技
术措施 。
同样数量的氮素化肥, 深施利用率多
40%–60%以上, 表面撒施利用率一般只
有 20% - 30%。
氮肥深施的方法很多, 如基肥深施, 种
肥深施液体氮肥深施及追肥沟施或穴施
等多种方式 。
（四）氮肥深施
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氮肥配施是合理施用氮肥另一个重要方面 。
氮肥与有机肥配合, 及氮肥与磷肥配合是当前
我国主要的氮肥配施途径 。 氮肥与有机肥的配
合, 不仅可以加速有机肥的分解, 提高其对土
壤理化性质的改善效果, 而且有利于通过有机
质强大的保肥能力减少氮素损失, 提高氮肥的
肥效 。
氮磷配合则是在缺磷土壤上进一步发挥氮肥的
增产效果, 保持作物高产稳产的必要手段 。
（五）氮肥配施
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农田中氮肥的去向
? 作物吸收 30～ 45%
? 残留在土壤中 10 ～ 30%
? 损作 40 ～ 45%
氮肥利用率（ %）
碳铵 尿素 平均 9 ～ 72%
水稻 33 38
麦类 30 41
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氮肥损失率（ %）
水稻地 50左右
玉米地 40左右
小麦地 30左右
氮肥损失途径
? 氨挥发 9 ～ 40%
? 硝化 -反硝化 13 ～ 41%
? 淋洗 6.6% （稻田）
大田平均 45%
