氮肥的品种与性质

出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《化肥实用手册》第26页（3939字）

目前，我国常用的氮肥品种有碳酸氢铵、尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、氨水和液体氨等。按氮素化合物的形态可分为：铵态氮(NH₄⁺、NH₃)、硝态氮(NO₃^-)、酰胺态氮(-CONH₂)。这些常用氮肥都是用合成氨加工而成。

1．碳酸氢铵 它占我国目前氮肥总产量的50—55%，属于铵态氮肥。

(1)成分和制造 碳酸氢铵又称重碳酸铵，简称碳铵。分子式是NH₄HCO₃，含氮(N)17%左右，国家产品质量标准见附表4。生产碳铵的原料是氨(NH₃)、二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)。化学反应如下：

NH₃+H₂O=NH₄OH(氢氧化铵)+热量

2NH₄OH+CO₂=(NH₄)₂CO₃(碳酸铵)+H₂O+热量

(NH₄)₂CO₃+CO₂+H₂O=2NH₄HCO₃十热量

(2)性质 碳铵为白色或微灰色结晶，容重0．75，即每立方米重0．75吨，比硫铵轻而稍重于粒状尿素。碳铵易溶于水，在20℃时，100克水中可溶解20克，在水中呈碱性反应。碳铵易挥发，有强烈的刺激性臭味。干燥碳铵在15—20℃的常温下比较稳定，但敞开置放时也易分解成原来的成分，氨、二氧化碳和水。碳铵的分解造成氮素损失，残留的水加速潮解并使碳铵结块。

碳铵的水分含量越多、温度越高、空气湿度越大，分解的速度也越快。有人将含水4．8%的碳铵充分暴露在空气中，在气温20℃以上时5天损失大半，气温升到32℃时，损失更快。所以对碳铵要求：①包装要结实，防止塑料袋破损和受潮。②降低含水量，适当增大粒度。③施用时要深施覆土。

2．氨水 近几年氨水产量下降，约占我国氮肥总产量的0．5%。氨水属于铵态氮肥。

(1)成分 氨的水溶液叫氨水，化学分子式为NH₃·H₂O，含氮12—16%。氨在水中大部分以氨的水溶液存在，只有少量的氨与水中的氢离子结合成铵离子(NH₄⁺)。

(2)性质 氨水为无色透明或微带黄色的液体，工业副产品的氨水因含有多种杂质而有不同的颜色。氨水呈碱性，pH值一般在10以上，对金属有很强的腐蚀性。氨水不稳定易挥发损失，带有强烈刺鼻臭味。氨水浓度大、温度高时，更易挥发。氨水能杀死蛴螬、地老虎等地下害虫，但挥发的氨气对人有强烈的刺激性和腐蚀性。所以对氨水的要求：①容器应具有防腐蚀，如橡胶袋、紫油桶和陶制坛罐等。②注意密封，防止渗漏。③施用时要“一不离土、二不离水”，避免植株的灼伤。

3．尿素 它占我国目前氮肥总产量的35—40%，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。尿素属于酰胺态氮肥。

(1)成分和制造 尿素因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。分子式是CO(NH₂)2，含氮(N)46%，是固体氮肥中含氮量最高的。国家产品质量标准见附表4。工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素。化学反应如下：

2NH₃+CO₂=NH₄COONH₄(氨基甲酸铵)

NH₂COONH₄=CO(NH₂)₂+H₂O

(2)性质 尿素为白色或浅黄色的结晶体，粒状容重为每立方米0．66吨。它易溶于水，20℃时，100克水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。当温度超过20℃、相对湿度超过80%时，尿素的吸湿性也就随之增强。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。

尿素是中性肥料含有少量的缩二脲，又称双缩脲(NH₂CONHCONH₂)，对作物有抑制作用。缩二脲含量超过1%时，不能作种肥、苗期肥和叶面肥，其他施用时用量也不易过多或过于集中。尿素是有机态氮肥要经过土壤中脲酶的作用，转化成碳酸铵或碳酸氢铵后才能被作物吸收，因此尿素要提前4—8天施用。同时，尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；转化后氨也易挥发，要深施覆土。

4．硝酸铵 它占我国氮肥总产量的4%左右。硝酸铵兼有硝态氮和铵态氮，但它的性质更接近硝态氮肥，所以常把它归为硝态氮肥。

(1)成分和制造 硝酸铵简称硝铵，分子式是NH₄NO₃，含氮(N)34．5%，其中硝态氮和铵态氮约各占一半。在高温高压下氨与空气混合，通过触媒氧化成硝酸(HNO₃)，硝酸再与氨中和得硝酸铵。化学反应式如下：

NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O

HNO₃+NH₃=NH₄NO₃

(2)性质 目前生产的硝铵有两种，一种是白色粉状结晶，另一种是白色或浅黄色颗粒。硝铵吸湿性强，易结块、潮解、发生“出水”现象，为防潮常在硝铵的表面加层疏水剂。硝铵极易溶于水，在20℃时，100克水能溶解188克硝铵，在水里呈弱酸性反应。硝铵与尿素、碳铵、氨水、液氨在土壤中不留残物，均能被作物吸收，是生理中性肥料。

硝铵中硝态氮不能被土壤吸附易随水淋失，在土壤缺氧时还易反硝化作用，因而在旱地上施用往往好于水田。硝铵与易被氧化的金属粉末混在一起，经剧烈摩擦、冲击能引起爆炸。所以不能用铁锤，可用木棒打碎结块的硝铵。

5．氯化铵 它占氮肥总产量的3%左右，属于铵态氮肥。

(1)成分和制造 氯化铵简称氯铵，分子式是NH₄Cl，含氮(N)25．5%，产量质量国家标准见附表4。氯铵一般是联碱法生产纯碱(Na₂CO₃)时的另一产品，所用的原料是氨、二氧化碳、水和食盐(NaCl)。化学反应式如下：

NaCl+NH₃+H₂O+CO2=NaHCO₃十NH₄Cl

NaHCO₃(碳酸氢钠)=Na₂CO₃十CO₂+H₂O

(2)性质 氯化铵为白色或微黄色的结晶，物理性状较好，吸湿性比硫铵稍大，结块后易碎。氯铵易溶解，在20℃时，每100克水中可溶解37克，在水中呈微酸性。由于作物吸收养分的选择性，氯铵在土壤里残留较多的氯根(Cl^－)，造成阴离子过剩，生成相应的酸类。所以，氯铵称为生理酸性肥料。

残留的氯离子与土壤中钙形成溶解度较大的氯化钙(CaCl₂)，易被雨水或灌溉水排走，在具备一定排灌条件下的酸性和石灰性土壤均适用；在干旱或排水不良的地区，会增加土壤氯盐的浓度应少用；在盐碱地、咸田、咸酸田不宜施用。烟草等忌氯作物不能施用氯铵，茶树、葡萄、马铃薯、甘薯、甜菜、甘蔗、西瓜等作物，尤其在幼苗时要控制氯铵用量。氯铵也要深施覆土。

6．硫酸铵 它占我国目前氮肥的总产量的0．5—0．7%，是施用最早的氮肥品种之一，由于性质稳定被作为标准氮肥。硫酸铵属于铵态氮肥。

(1)成分和制造 硫酸铵简称硫铵，又称肥田粉。分子式是(NH₄)₂SO₄，含氮(N)21%。硫铵产品国家标准见附表4。硫铵是用氨和稀硫酸(H₂SO₄)中和，经离心分离、干燥后而得。化学反应式如下：

2NH₃十H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄+热量

(2)性质 硫铵为白色或淡黄色结晶。容重为每立方米0．86吨。工业副产品的硫铵因含有少量的硫氰酸盐(NH₄CNS)、铁盐等杂质，常呈灰白色或粉红色的粉状。硫铵易溶于水，20℃时，100克水中可溶解75克，在水中呈中性反应。因为产品中往往含有极少量的游离酸，有时也呈微酸性。硫铵吸湿性小，但结块后很难打碎。硫铵在土壤中会残留较多的硫酸根离子(SO₄^2-)，称为生理酸性肥料。

所以长期施用硫铵，硫酸根在酸性土壤上会增加酸度；在碱性土壤上与钙离子生成难溶的硫酸钙(石膏)，引起土壤板结。此时要增施有机肥或轮换氮肥品种，在酸性土壤上还可配施石灰。此外，在淹水条件下，硫酸根会被还原成硫化氢(H₂S)有害物质，会使稻根变黑，应结合排水晒田措施，改善通气。硫铵也要深施覆土，防止氮素挥发。

7．液体氨 液体氨简称液氨，属氨态氮肥。液氨由合成氨直接加压制成的，含氮(N)高达82%。分子式是NH₃，比重0．617，沸点(蒸发点)－33℃，冰点－77．8℃。由于它沸点很低，在20℃时蒸发压高达7．7个大气压，因此在常温常压时呈气体状态。

液氨施入土壤很快气化，大部分溶于土壤溶液中，砂质土或土壤墒情差时，氨的挥发严重。所以施肥深度不应低于15厘米或过于集中。液氨含氮量高，肥效较好，成本低，对土壤无害，是今后很有发展的氮肥品种之一。液氨必须有耐高压的容器、槽车或钢瓶，以及相应的施肥机械。目前我国大多数地区还很难做到。