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第三章植物的氮素营养与氮肥

第一节植物的氮素营养

一、植物体内氮的含量与分布

1.含量：占植物干重的0.3～5％

影响因素：

植物种类：豆科植物非豆科植物

品种：高产品种低产品种

器官：种子叶根茎秆

组织：幼嫩组织成熟组织衰老组织，生长点非生长点

生长时期：苗期旺长期成熟期衰老期，营养生长期生殖生长期

2.分布：幼嫩组织成熟组织衰老组织，生长点非生长点

原因：氮在植物体内的移动性强

在作物一生中，氮素的分布是在变化的：

营养生长期：大部分在营养器官中（叶、茎、根）

生殖生长期：转移到贮藏器官（块茎、块根、果实、籽粒），约占植株体内全氮的70％

注意：作物体内氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。通常是营养器官

的含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量

明显上升。

二、植物体内含氮化合物的种类（氮的生理功能）

1.氮是蛋白质的重要成分（蛋白质含氮16～18％）——生命物质

2.氮是核酸和核蛋白的成分（核酸中的氮约占植株全氮的10％）——合成蛋白质和决定生

物遗传性的物质基础

3.氮是酶的成分——生物催化剂

4.氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质45～60％）——光合作用的场所

5.氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2、B6等）－－辅酶的成分

6.氮是一些植物激素的成分（如IAA、CK）－－生理活性物质

7.氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）

氮素通常被称为生命元素

三、植物对氮的吸收与同化

吸收的形态无机态：NO3-－N、NH4+－N（主要）

有机态：NH2－N、氨基酸、核酸等（少量）

（一）植物对硝态氮的吸收与同化

1.吸收：旱地作物吸收NO3-－N为主，属主动吸收

吸收后：10%～30%在根还原；70%～90%运输到茎叶还原；小部分贮存在液胞内(硝酸根

在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。)

2.同化

(1)NO3-－N的还原作用

过程：NO3-NO2-NH3

NR：硝酸还原酶NiR：亚硝酸还原酶

总反应式：

NO3-＋8H+＋8e-NH3＋2H2O＋OH-

结果：产生OH-，一部分用于代谢；一部分排出体外，介质pH值?（资料：植物吸收

的NO3-与排出的OH-的比值约为10：1）

(2)影响硝酸盐还原的因素

①植物种类：与根系还原能力有关，如木本植物一年生草本植物；油菜大麦向

日葵玉米

②光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还要作用变弱，造成植物体内NO3－－N

浓度过高

③温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少

④施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收）

⑤微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏，NO3－－N难以还原

⑥陪伴离子：如K＋，促进NO3－向地上部转移，使根还原比例减少；若供钾不足，影响

NO3－－N的还原作用

当植物吸收的NO3－－N来不及还原，就会在植物体内积累

影响蔬菜硝酸盐含量的因素

植物因素:种类、品种、部位

肥料因素:种类、用量、时间

气候因素:温度、光照

收获因素:施肥后安全期、一天内时间

降低植物体内硝酸盐含量的有效措施：选用优良品种、控施氮肥、增施钾肥、增加采

前光照、改善微量元素供应等。

（二）植物对铵态氮的吸收与同化

1.吸收

（1）机理：①被动渗透②接触脱质子

2.同化

(1)部位：在根部很快被同化为氨基酸

(2)反应式：

NH3＋谷氨酸＋ATP谷氨酰胺＋ADP＋Pi

谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋2e－＋2H＋2谷氨酸

谷氨酸＋17酮酸17种氨基酸蛋白质

3.酰胺的形成及意义

形成：

意义：①贮存氨基；②解除氨