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三、植物对氮的吸收与同化
无机态：NH4+－N、NO3-－N
吸收的形态 （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
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 于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。
第九章 植物的氮素营养与氮肥 Plant Nitrogen Nutrition and Nitrogen Fertilizer
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
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。
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。
（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
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。
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。
（二）原因
1. 植物的遗传特性 2. 环境因素
介质反应：酸性：有利于硝的吸收 中性至微碱性：有利于铵的吸收
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：
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。
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
2.NH4-N的同化
氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
各
转氨基作用
种 新 的 氨 基 酸
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
脲酶
• 同化：①脲酶途径：尿素
NH3
氨基酸
李晓林材料
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
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、
陪伴离子、介质通气状况、土壤水分状况
结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造
出各自所需要的最适条件，它们在生上 是具有同等价值。
五、植物氮素营养失调症状及其丰缺指标
1. 氮缺乏：首先在下部老叶出现症状
植株矮小，瘦弱，分蘖或分枝少
叶片转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色； 茎叶基部或呈紫红色
早衰，产品品质差
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；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。
2. 氮过量：植株徒长，贪青迟熟；蔬菜硝酸
盐含量增加
燕麦
小麦
Technological stripe disease
Caused by incorrect N
油菜
fertilizer application
－N
＋N
大麦 燕麦
－N ＋N
小麦
玉米
禾本科作物 缺氮的症状
苗期缺氮
绿色V字症
老叶缺氮
不同时期和部位的缺氮症状
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。
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。
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 ）
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
Potato Plants
亚麻(Flax)
油菜Rape
Tobacco
Cucumber with N deficiency
-N
+N
Strawberry with N deficiency on right
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
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％）
NH3
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：
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。