1氮-平衡栽培体系中植物必需的大量元素.pdf

土壤肥料 （） **/ 氮—平衡栽培体系中植物必需的大量元素 曹 恭，梁鸣早 （中国农业科学院土壤肥料研究所，北京 ） !#! 氮（ ）是第一个植物必需大量元素。氮是 胺、天冬酰胺等。谷氨酰胺和天冬酰胺在氨基 $ 蛋白质、叶绿素、核酸、酶、生物激素等重要生命 酸合成过程中提供氨基，与!+酮酸等底物生 物质的组成部分，是植物结构组分元素。 成 多种氨基酸，其中有 种氨基酸用来合 ! * 成蛋白质。 ! 植物对氮的吸收和转运 甘氨酸和谷氨酸参与生成另一种重要生命 植物根系可以吸收铵态氮和硝态氮。作物 物质，遗传基因，即核糖核酸和脱氧核糖核酸。 种类不同，吸收铵态氮和硝态氮的比例不同。 二氧化碳、氨、氨基酸，有时还有甲酸盐生成氮 水稻以吸收铵态氮为主。旱地作物在幼苗期大 碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧 多吸收铵态氮，而主要生育期以吸收硝态氮为 啶）。氮碱基与核糖相连，称为核苷。核苷与磷 主。在温暖、湿润、通气良好的土壤上，旱地作 酸连接成核苷酸。核苷酸组成核酸，是生物遗 物主要吸收硝态氮。但在温度过高过低、土壤 传信息的主要储存库。脱氧核糖核酸将植物遗 湿度过大过小、通气不良、使用硝化抑制剂阻断 传信息转录到核糖核酸，核糖核酸将信息翻译 铵态氮转化为硝态氮的情况下，旱地作物被迫 为多肽的氨基酸顺序，形成蛋白质。 吸收利用铵态氮。 氮还参与合成叶绿素，植物的绿色就是叶 植物吸收硝酸盐为主动吸收，受载体作用 绿素的颜色。先由 谷氨酸形成 氨基 ,+ + +# 的控制，要有 泵 酶参与。铵态氮的吸 酮戊二酸，再生成胆色素原（吡咯环），再合成 % ’() + 收机制还不太清楚。根系吸收的氮通过蒸腾作 尿卟啉原，继而生成原卟啉，又生成原叶绿素酸 用由木质部输送到地上部器官。植物吸收的铵 酯，最终形成叶绿素。 态氮绝大部分在根系中同化为氨基酸，以氨基 氮还参与合成酶、辅酶、辅基。酶是一类具 酸、酰胺形式向上运输。植物吸收的硝态氮以 有特殊功能的蛋白质，可以催化生物反应过程。 硝酸根形式、或在根系中同化为氨基酸向上运 简单蛋白质酶类除蛋白质外不含其他物质，结 输。韧皮部运输的含氮化合物主要是氨基酸。 合蛋白质酶类则由蛋白质和称为辅助因子的非 植物吸收的硝酸盐在植物根或叶细胞中利 蛋白质的小分子物质组成全酶。辅助因子包括 用光合作用提供的能量或利用糖酵解和三羧酸 辅酶、辅基和金属离子。辅酶和辅基的组成与 循环过程提供的能量还原为亚硝态氮，继而还 维生素和核苷酸有关。 原为氨，这一过程称为硝酸盐还原作用。氨在 氮还参与合成各种维生素。维生素 含 -! 植株体内参与各种代谢物质的生成。 有氨基和硫，又叫硫胺素，在生物组织中常以硫 胺素焦磷酸酯（ ）形式存在。维生素 又 ()) -* * 氮在植物体内的转化 叫核黄素，是许多