植物的氮素营养与氮肥

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1、植物的氮素营养与氮肥   氮是植物的主要营养元素，是构成蛋白质的主要成分，对作物的产量和品质关系极大，而我国大部分地区缺氮，地球上的大部分氮素存在于岩石圈和大气圈中，在大气中惰性气体占78％，占地球总氮量的1.96％，地球表面每平方米上空有7550kg的N,但这些氮不能被植物利用，许多因素与氮的循环转化有关，其中有生理的、化学的、生物化学的，而且是许多过程伴随进行。第一节 氮的营养作用一、作物体内氮的含量和分布   一般植物含氮量约占植物干重的0.3-5％，而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。   豆科作物含氮量比禾本科作物高。（丰富的蛋白质）种子和

2、叶片含氮量比茎杆和根部高（氮素主要存在于蛋白质和叶绿素中）。同一作物不同生育期含氮量也不相同，一般作物吸收高峰在营养生长旺盛期和开化期，以后迅速下降，直到收获，到成熟期作物体内氮从茎叶转向种子或果实。二、氮的营养功能1、蛋白质的重要组分：蛋白态氮通常可占植株全氮的80－85％。蛋白质中平均含氮16－18％，体内细胞的增长和新细胞的形成都必须有蛋白质，否则受到抑制，生长发育缓慢或停滞。氮是一切有机体不可缺少的元素，所以它被称为“生命元素”。2、核酸和核蛋白质的成分核酸也是植物生长发育和生命活动的基础物质，RNA，DNA，核酸中含氮15－16％，核酸态氮占植株全

3、氮的10％左右。3、叶绿素的组成元素   绿色植物赖于叶绿素进行光合作用，据测定，叶绿体约占叶片干重的20－30％，而叶绿体中约含蛋白质45－60％。4、许多酶的组分   酶本身就是蛋白质，是植物体内生化作用和代谢过程中的生物催化剂。此外，氮素还是一些维生素（B1 B2 B6 PP等）的组分，生物碱和激素也都含有氮。三、植物对氮的吸收与利用   植物吸收的氮主要是无机态氮，即NH4+和NO3-，此外也可吸收某些可溶性的某些有机氮化物，尿素、氨基酸、酰胺等。但数量有限，低浓度的亚硝酸盐也能被植物吸收。（一）、硝酸盐的吸收与利用   旱地作物以吸收NO3－为主，

4、即使施用铵态氮，氮易被硝化，NO3－吸收速率很快，是主动吸收。植物体内吸收的NO3－须还原为铵才能合成氨基酸，这需有硝酸还原酶。NO3－＋NADPH    硝酸还原酶    NO2－＋NADP                      MoNO2－＋NADPH    亚硝酸还原酶   NH2OH＋NADP                    Fe、CuNH2OH＋NADPH     羟胺还原酶    NH4＋＋NADP                    Mn、Mg   从上述反应看出，在硝酸还原过程中，需要钼、锰、铁等元素，在缺少这些元素地区，植物体内

5、硝酸盐大量积累，对植物本身无毒害，但饲料、蔬菜等作物中硝酸盐含量过多，则对家禽和人类有害。（二）、氨的吸收与利用   铵态氮是以NH4＋还是NH3形态被吸收目前还不清楚，Epstein（1972）认为NH4＋-N吸收的机理与K+相似，两者有相同的吸收载体，因而NH4＋与K＋出现竞争效应，Dejaere和Neirenckx（1978）认为，NH4＋-N是与H+进行交换而被吸收，所以介质会变酸，Heber(1974)认为是以NH3形式被吸收的，NH3进入植物体内比电中性分子（水分子除外）要快1000倍。植物根部吸收铵态氮后，在体内就被同化，产生各种酮酸，首先形成

6、谷氨酸和天门冬氨酸，谷氨酸通过转氨基作用可形成17中不同氨基酸，谷氨酸与天门冬氨酸可与NH3形成谷氨酰胺和天门冬酰胺，它们是植物体内氨的一种贮存形式，它可解除游离氨的毒害，高等植物中氮的输送： CO2＋H2O-----------------------------糖 NO3----NH4+----叶子------氨基酸-----蛋白质  NO3-    NH4+                     氨基酸    糖类 氨基酸               木质部                 韧皮部  NO3-----NH4+ ------------

7、氨基酸----------蛋白质               根系  NO3-      NH4+               氨基酸        自由空间和土壤溶液中 （三）、尿素和其它有机氮化物的吸收和利用1、尿素：植物根系能吸收简单的有机态氮如尿素等，但吸收首先分解产生NH3才能被植物利用，它作根外追肥较其它形态的氮效果好，因为，尿素分子体积小，易透入细胞，而且它不易烧伤茎叶。2、氨基态氮：以无菌培养和示踪元素法试验证明，氨基酸和酰胺对水稻幼苗生长的效果可分为四类：第一类 效果超过硫铵的：杆氨酸、天门冬氨酸，丙氨酸、       丝氨酸、组氨酸；第二

8、类 效果不及硫铵但较尿素好：天门冬氨酸、谷氨酸、