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氮肥

[拼音]:danfei

[外文]:nitrogen fertilizer

含有作物营养元素氮的化肥。氮是作物营养元素中(除碳、氢、氧以外)需要量最大的元素。现代氮肥生产主要是氨加工过程。氮肥生产是化肥工业中规模最大的部分。1982―1983肥料年度,世界氮肥产量(以N计)达到62.033Mt,大于磷肥加钾肥的总和。中国1983年氮肥产量为11.094Mt,约占化肥总产量的80%。

功能

元素氮在植物体内是氨基酸的组成部分,是构成蛋白质的成分,也是植物叶绿素的组成部分(它和镁是叶绿素分子中仅有的两种来自土壤的元素)。氮又是作物细胞分殖的关键,细胞分殖缓慢或停止,就意味着作物减产。施用氮肥除提高农业产量外,还可提高农产品的质量,例如提高谷物、牧草和花生等作物中的蛋白质含量。

氮肥可以三种形式的氮进入土壤,即铵态氮 (NH��)、硝态氮(NO�A)和酰胺态氮(―CO―NH2)。第三种形式的氮进入土壤后,在尿素酶的作用下,水解为铵态氮。除水稻等少数作物能在土壤灌水条件下吸收利用铵态氮以外,多数作物吸收硝态氮。土壤中铵态氮在硝化细菌作用下,转化成硝态氮。

原料

氮肥生产的主要原料是合成氨,少量来自煤气工业和其他工业回收的副产氨。因此,氮肥生产一般需要与合成氨生产配套。在合成氨和氮肥配套的工厂中,合成氨装置的投资占总投资中的很大比例。

品种

氮肥除了是复合肥料中的氮素来源以外,其主要品种(表1)是无机酸的铵盐、硝酸盐、尿素、液氨和氰氨化钙等。20世纪40~50年代,硫酸铵是最主要的氮肥;60年代,硝酸铵代替了硫酸铵;进入70年代以来,尿素成为领先的氮肥品种(图1)。碳酸氢铵在中国大量生产,80年代仍然是中国的主要氮肥品种之一。液氨或含氨溶液是最廉价的氮肥,在美国和西欧一些国家用得很普遍(见流体肥料)。由于氮肥在土壤中的淋失和挥发,其利用率只有30%~60%。除了农业化学家研究改进施肥方法外,化肥工业发展了缓释肥料和硝化抑制剂。

生产方法

氮肥的生产是氨的加工过程(图2):用无机酸与氨反应制成铵盐;二氧化碳与氨合成尿素及尿素与醛类缩合制成缓释氮肥;联合制碱联产氯化铵;氨加工为硝酸,再进一步加工制成硝酸盐,液氨、氨水(经二氧化碳处理的碳化氨水)和含氮溶液直接施肥等。

环境保护

氮肥生产中排放的有害物质如氮的氧化物(硝酸铵生产)、粉尘和烟雾等污染空气;向水中排放的铵离子或硝酸根离子污染水源等。各国政府都制订和颁布了限制这些有害物质排放的标准。这就促进了氮肥工业本身改进工艺技术并发展了除尘、除烟雾和处理污水的技术,以降低污染物的排放量。

参考文章

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