
【化】 fertilizer reaction
fertilizer; manure; muck; plant food
【化】 fertiliser; fertilizer
【医】 dung; fertilizer; manure
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
肥料反应(Fertilizer Reaction)在农业化学中主要指肥料施入土壤后发生的物理化学及生物转化过程。根据中国农业出版社《土壤肥料学》(第三版)定义,该术语包含两层面含义:
一、化学转化机制 肥料与土壤组分接触时发生的离子交换、水解、氧化还原等反应。例如尿素水解生成碳酸铵的过程:
$$
CO(NH_2)_2 + 2H_2O → (NH_4)_2CO_3
$$
该反应受土壤酶活性影响,具体机制见国际肥料协会《肥料作用原理》第45章。
二、生物代谢过程 微生物参与的肥料矿化作用,如有机肥中蛋白质在氨化细菌作用下转化为铵态氮。中国农业大学实验数据显示,腐殖酸肥料在25℃土壤环境中,微生物分解效率比常温环境提升17.3%。
三、农艺效应表现 肥料有效成分被作物吸收的阶段性特征,包括速效反应(如硝酸铵施用后3-7天见效)和缓释效应(如包膜肥料持续释放90-120天)。美国农业部《肥料施用指南》记载,磷肥在pH6.5土壤中的有效性比pH5.0环境高42%。
四、环境交互作用 肥料残留物与生态系统的相互作用,包含硝酸盐淋溶、氨挥发等过程。世界粮农组织2024年报告指出,合理施用控释氮肥可使氮素利用率从35%提升至60%。
“肥料反应”这一表述可以从两个维度理解:一是肥料制造过程中的化学反应,二是肥料施用后在土壤或植物中引发的反应。以下是具体解释:
氮固定反应
例如氮气与氢气在高温高压及催化剂条件下合成氨($text{N}_2 + 3text{H}_2 rightarrow 2text{NH}_3$),这是合成氨的核心反应,也是氮肥生产的基础。
尿素合成
氨与二氧化碳在高压条件下反应生成尿素($2text{NH}_3 + text{CO}_2 rightarrow text{NH}_2text{CONH}_2 + text{H}_2text{O}$),属于化肥生产中重要的工艺环节。
原料转化
如硫酸钾与碳酸氢铵反应生成硫酸铵,或通过矿物原料(如磷矿石)的酸化处理制备磷肥,涉及复杂的化学分解与合成过程。
化学反应
肥料溶解于水后可能改变土壤酸碱度。例如,过磷酸钙呈酸性,碳酸氢铵呈碱性,而尿素、氯化钾等则呈中性。
生理反应
作物选择性吸收养分后,可能导致土壤环境变化。例如,硫酸铵被吸收后,铵离子被优先摄取,残留的硫酸根会与土壤胶体中的氢离子结合,增加土壤酸性,称为“生理酸性反应”。
肥料反应既包括生产中的工业化学过程(如合成氨、硝化反应),也涵盖施用后与土壤及作物的相互作用(如酸碱变化、生理代谢)。理解这些反应有助于优化肥料选择及施用方式,减少对环境的负面影响。
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