植物的氮素营养 主讲人：汪义中

汪义中

植物的氮素营养

主讲人：汪义中

植物的氮素营养

植物体内的含氮量一般占干物质的0.3%-5%，其含量高低随作物种类、器官和不同生长发育期而呈现出差异。

氮在植物体内具有容易移动性，它在作物体内的分布随着生育期的变化而呈现出有规律的变化，当作物缺氮时，老叶中的氮会向嫩叶迁移，以满足生长中心的需要，氮素在营养生长期主要分布在叶片中，进入生殖生长后期开始发生转移，到成熟时约有近70%的氮素积累于籽粒，块茎和果实等器官之中，以蛋白质的形态存在。

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氮的生理功能:

氮是植物体内许多重要的有机化合物的构成元素，如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱和一些激素，对作物产量和品质的形成具有重要的作用。

(一)作为蛋白质的重要成份

蛋白质是构成原生质的基础物质，氮是蛋白质的重要成份，蛋白质中含氮16%0-18%，在植物的生长发育过程中，细胞的分裂与新细胞的形成都有蛋白质参与，缺氮会导致作物生长发育迟缓，生命系统的全部反应都是由蛋白质的酶类催化的，没有氮就没有蛋白质，也就没有了生命因而氮素被称为生命元素。

(二)作为核酸和核蛋白的成分

核酸是核苷酸的聚合物，核苷酸含有两种糖，即核糖和脱氧核糖，含核糖的核苷酸称为核糖核苷酸，含脱氧核糖的核苷酸称为脱氧核糖核苷酸。核糖核酸(RNA)是核糖苷酸的聚合物，而脱氧核糖核酸(DNA)则是脱氧核糖核苷酸的聚合物。核酸与蛋白质结合形成核蛋白，脱氧核糖核酸(DNA)是重要的遗传物质，DNA链存在于蛋白质的复合体中，形成核蛋白，是细胞核的重要内含含物，氮是核酸和核蛋白的构成元素，核酸和蛋白质是一切生命活动和遗传变异的基础。

(三)作为叶绿的成份.

叶绿素存在于叶绿体中，是重要的光合色素。而叶绿素a和叶绿素b均含有氮元素，叶绿素含量的高低往往会直接影响光合速率和光合产物的积累。缺氮时，作物体内叶绿素含量下降叶片退绿，光合产物减少，导致作物产量的下降。

(四)作为多种酶的成分

酶的主要成分是蛋白质，酶影响和控制着植物体内一系列生物化学反应的方向和速度。代谢过程中的生物化学反映都需要相应的酶来做催化剂，缺少了相应的中酶，代谢过程就难以进行、因而氮素的供应状况也会影响体内物质和能量的转化过程。

此外，氮素还是一些维生素、生物碱、细胞色素和植物激素的成分，含氮的生物碱有烟碱，茶碱和胆碱等，植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素等。这些含氮化合物在植物体内的含量虽然不高，却对调节某些生理过程具有重要意义。比如细胞分裂素中的玉米素有很强的生理活性,不仅能促进细胞的分裂和扩大诱导芽的分化，还能抑制衰老,这就是氮肥膨果的原理。

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植物对氮的吸收及同化

植物具有吸收和同化无机氮的能力，植物主要吸收铵态氮和硝态氮，也能吸收存在于土壤中的一些小分子的可溶性的含氮有机化合物，如各种氨基酸，尿素等。虽然铵态氮和硝态氮都是植物的良好氮源，它们可在一定的条件下，在土壤中又能相互转化植物去吸收哪种形态的氮源与多种因子有关。但在正常情况下，在旱地中硝态是作物的主要氮源，而硝态氮要经过一系列的还原反应后才能被利用。

硝态氮的吸收与同化

硝态氮的吸收是一种逆电化学势梯度吸收的过程，因而是一种主动吸收的过程。受植物代谢的影响，它不能与酮酸直接结合形成氨基酸，而必须先还原成铵之后才能进一步形成氨基酸，在水田中铵态氮的效果更优，植物从土壤中吸收的铵态氮能够被直接同化成氨基酸，而硝态氮要经过一系列的还原反应后才能被利用。

硝态氮的还原有少量在根中进行，大量是在叶中进行，也就是硝态氮吸收后能在叶片中储存然后在光合作用下再慢慢同化。

硝态氮的还原分为两个过程，首先是第一步是在硝酸还原酶的作用下由硝态氮还原成亚硝态氮，然后在亚硝酸还原酶的作用下再由亚硝态氮还原成羟胺，羟胺在由羟胺还原酶的催化还原成铵。

硝酸还原的过程有多种元素的参与,又与代谢过程相关,所以在土壤中影响硝态氮吸收的因素很多,诸如,光照,温度,介质PH,植物种类。硝态氮的供应水平都会影响硝态氮的吸收，在低光照条件下硝态氮的还原作用很差，而在光照良好的条件下则硝态氮的还原作用较强。因为在叶片中硝酸盐的作用要依赖于光合作用提供的还原力，光合强度与硝态氮的还原之间存在着密切关系，正常情况下，当温度在15℃以下时，硝态氮的吸收量很低，在15-35℃时，硝态氮的吸收随温度的什高而增加，介质偏酸就促进阴离子的吸收,介质偏碱，PH升高，则硝态氮的吸收会相应减少硝态氮的供应水平也明显影响还原状况。当硝态氮的供应水平较低时，主要在根中还原而确态氮的含量较高时，则主要在地上部还原，土壤中的其它离子也会影响有态氮的吸收，钾离子(K+)和钙离子(ca2+)对硝态氮的吸收有促进作用，钙离子不仅影响细胞膜的选择透性,还影响到硝态氮的运输系统。