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第九章 植物的氮素营养与氮肥施用PPT课件
供氮对马铃薯伤流液中细胞分裂素含量的影响
细胞分裂素含量(µmol)
天
连续供氮
连续不供氮
0
196
196
3
420
26
6
561
17
三、植物对氮的吸收与同化
吸收的形态
无机态:NH4+-N、NO3--N (主要) 有机态:NH2 -N、氨基酸、 (少量) 核酸等
(一)植物对硝态氮的吸收与同化 1. 吸收:植物主动吸收NO3--N
(二)植物对铵态氮的吸收与同化
1. 吸收 机理:
①被动渗透
(Epstein,1972)
膜外 NH4+
H+
膜 膜内 ATPase
②接触脱质子 NH4+
NH3
(Mengel,1982)
H+
外界溶液
NH4+
H+
细胞质
NH3
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
转氨基作用 各 种 新 的 氨 基 酸
0.005 0.005 5.0 5.0
叶片预处理 (供钼μg/L)
0 100
0 100
硝酸还原酶活性
(μmolNO2/g 鲜重 ) 24小时 70小时
0.2
0.3
2.8
4.2
─
8.0
─
8.2
(Randall,1969)
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用,但各部分还原的比例取决于不同的因素:
表 我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准 (沈明珠,1982)
级别 硝酸盐含量 污染程度 参考卫生性
(mg/kg鲜重)
1
≤432
轻度 允许生食
2
≤785
中度
允许盐渍,熟食
3
≤1440
高度
允许熟食
4
≤3100
严重
不允许食用
因此,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。
物会出现受害症状
2. 氨基态氮:可直接吸收,效果因种类而异
四、铵态氮和硝态氮的营养特点
(一)铵态氮和硝态氮的营养特点
喜铵植物: 水稻、甘薯、马铃薯 兼性喜硝植物:小麦、玉米、棉花等 喜硝植物: 大部分蔬菜,如黄瓜、
番茄、莴苣等 专性喜硝植物:甜菜
NO3--N和 NH4+-N营养作用的比较
NO3--N是阴离子,为氧化态的氮源, NH4+-N是阳离子,为还原态的氮源。
幼嫩组织>成熟组织>衰老组织,
生长点>非生长点
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 (含氮16~18%)
2. 氮是核酸的成分(含氮约7%)
3. 氮是叶绿素的成分 (叶绿体含蛋白质45~60%)
4. 氮是酶的成分(酶本身是蛋白质)
5. 氮是多种维生素、植物激素、 生物碱的等的成分 (维生素B1、B2、B6、IAA、CK )
植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。在旱地农 田中,硝态氮是作物的主要氮源。由与土壤中的铵态 氮通过硝化作用可转变为硝态氮。所以,作物吸收的 硝态氮多于铵态氮。
NO3-N的吸收
逆电化学势梯度的主动吸收;
介质pH显著影响植物对的吸收。 pH值升高的吸收减 少;
进入植物体后,大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白 质,也可直接通过木质部运往地上部;
2.NH4-N的同化
3. 酰胺形成的意义(谷氨酰胺、天门冬酰胺) ①贮存氨基 ②解除氨毒
(三)植物对有机氮的吸收与同化
1. 尿素(酰胺态氮)
吸收:根、叶均能直接吸收 同化:①脲酶途径:尿素 脲酶 NH3
氨基酸
②非脲酶途径:直接同化 尿素 氨甲酰磷酸 瓜氨酸 精氨酸 尿素的毒害:当介质中尿素浓度过高时,植
1、硝酸盐供应水平 当硝酸盐数量少时,主要 在根中还原;
2、植物种类 木本植物还原能力>一年生草本 一年生草本植物因种类不同而有差异,其还原 强度顺序为: 油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳 3、温度 温度升高,酶的活性也高,所以也可 提高根中还原NO3--N 的比例。
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用,但各部分还原的比例取决于不同的因素:
FAD
CytFeIII MoVI
NAD(P)+
2 H+
H2O
细胞质
亚硝酸还原酶
光合系统 I
e-
NO2NH3
类红 色素
铁氧还蛋白 (还原性)
NADP
铁氧还蛋白 (氧化性)
NADPH2
H2O+OH- 介质pH升高
叶绿体
叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图
钼对小麦叶片中硝酸还原酶活性的影响
供钼水平 (μg/株)
第九章 植物的氮素营养与氮肥 Plant Nitrogen Nutrition and
Nitrogen Fe
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概况二
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概况三
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4、植物的苗龄 在根中还原的比例随苗龄的 增加而提高;
5、陪伴离子 K+能促进NO3-向地上部转移, 所以钾充足时,在根中还原的比例下降;而Ca2+ 和Na+为陪伴离子时则相反;
6、光照 在绿色叶片中,光合强度与NO3-还 原之间存在着密切的相关性。
考虑以上因素可采取相应措施降低温室或塑 料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。
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.NO3-N的同化
NO3_
NO2_
硝酸还原成氨是由两种 独立的酶分别进行催化的。硝 酸还原酶可使硝酸盐还原成亚 硝酸盐,而亚硝酸还原酶可使 亚硝酸盐还原成氨。
NH3
硝酸还原酶
NAD(P)H+H+
_
NO3
2e-
FADH2 CytFeII
MoIV
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。
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:
2
主要内容
第一节 第二节 第三节
第四节
植物的氮素营养
土壤种的氮素及其转化
化学氮肥的种类、性质及 其施用方法
氮肥的合理施用
第一节 植物的氮素营养
一、植物体内氮的质量分数和分布
1.质量分数
一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量 的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。
种类:大豆>玉米>小麦>水稻;高产品种>低产品种 器官:叶片>子粒> 茎秆>苞叶 发育:同一作物的不同生育时期,含氮量也不相同。
不能简单的评判哪 种形态好或是不好,因 为肥效高低与各种影响 吸收和利用的因素有关。