化 • 根冠比较大 • 细胞分裂素合成减少，分枝分蘖减少，往往提早
成熟谷类作物穗数及穗粒数减少，千粒重下降， 产量降低。 • 氮在体内容易移动，缺素首先出现在老叶上
31
32
• 左为正常的秋季苹果叶；右为缺氮的苹果叶
33
• 西红柿缺氮，生长矮 小，茎和叶柄变硬变 脆，叶片为淡绿色， 偶尔为淡紫色，下部 黄化。
分布 ：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织， 生长点>非生长点
12
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 随施氮量增加，作物各器官中氮的 含量均有明显提高。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、氮在植物生长发育中的作用
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
18
硝酸还原酶
NAD(P)H+H+
_
NO3
2e-
FADH2 CytFeII
MoIV
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）
49
我国耕地土壤全氮含量为0.04～0.35％之间， 与土壤有机质含量呈正相关
我国土壤含氮量的地域性规律：
北 增加
西
长江
东 增加
南 增加
50
二）、土壤中氮的形态
水溶性 速效氮源 <全氮的5%
1. 有机氮 水解性 缓效氮源 占50～70%
(>98%) 非水解性 难利用 占30～50%
离子态 土壤溶液中
第十章 氮素营养与氮肥
氮
1
2
缺氮3
缺氮4
5
6
7
植株缺氮的症状ห้องสมุดไป่ตู้
8
植物氮素营养与氮肥
第一节 第二节 第三节 第四节
植物氮素营养 土壤氮素 氮肥的种类、性质和施用 氮肥合理分配与施用
9
第一节 植物氮素营养
• 一、作物体内氮素含量与分布
• 植物体含氮量一般为0.3～5%。 • 豆科作物高于禾本科作物； • 籽粒、叶片﹥茎杆、根系 • 生育前期叶片﹥生育后期的叶片； • 氮素含量随代谢中心的转移而变化； • 含氮量还受土壤供氮水平和施肥的影响； • 氮在植物体中的运动性较强，再利用率在70 ～
14
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
15
三、氮素的吸收与利用
一）氮素吸收形态 NH4+、NO3-、NO2可溶性有机氮：氨基酸、酰胺等 豆科植物可以通过共生固氮，直接利用空
中的N2
16
二）各种形态氮素的吸收利用
喜 NO3-：甜菜：幼苗缺少硝酸还原酶，易中氨毒。后期易形成
酰胺类 生物碱，妨碍糖的结晶储存。 大部分蔬菜，如黄瓜、番茄、莴苣等。阳离子交换量比
禾本科植物高
喜硝酸铵植物：烟草。NO3-有利于柠檬酸和苹果酸积累，增强 燃烧性； NH4+醋精芳香族挥发油形成，增进香味。
28
喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯 喜硝酸铵植物：烟草 喜硝植物： 大部分蔬菜，如黄瓜、
+100～200
降雨中的氨
+140
降雨中的NO3-和NO2反硝化作用
+60 -200 ～300
氨的挥发
-165
48
二、土壤中的氮素含量与形态
一）土壤含氮量一般为0.04 ～0.35%，多数在0.05 ～ 0.1%之间。 土壤含氮量与土壤有机质具有密切关系，有机 质越高含氮量越高； 在自然条件下，由东到西，由北到南逐渐下降； 东北黑土最高，华南、西南和青藏高原次之，黄 淮地区、黄土高原最低； 在农田土壤中，含氮量还与施肥历史及施肥量 有关。
34
• 梨树缺氮；亮黄、紫 色或红色叶片
35
• 小麦缺氮：缺少分蘖、 茎变细，发红；叶片 淡绿色，老叶黄化， 早死脱落。
36
• 大麦缺氮：类似于小 麦。缺少分蘖，茎变 细，基部发红；叶片 淡绿，老叶黄化，死 亡，脱落。
37
• 蒜缺氮、磷：右为缺 氮，生长矮小、瘦弱、 叶片淡绿，叶点死亡；
• 左为缺磷：生长缓慢、 矮小，叶片暗绿、叶 点死亡。
4、尘埃为0.1 ～0.2公斤/公顷年 5、土壤吸附 0.025 ～0.1克/公顷年 6、灌水：泰国为0.1公斤/公顷年 7、成土母质中也有少量的氮素
46
中国每公顷施氮量图
47
表3-14 地壳中的氮素平衡（Werner，1980）
氮素的来源与损失 工业生产的氮
数量（N×109Kg/年） +46
生物固定的氮
番茄、莴苣等 专性喜硝植物：甜菜
29
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。
30
五、植物的氮素缺乏与过剩
• 氮素缺乏 • 细胞分裂减慢，生长过程缓慢 • 蛋白质合成减少，酶和叶绿素含量下降。叶片黄
42
•
• 老叶萎焉、下垂、无
生气，接着，下部叶
片黄化、出现褐斑。
43
44
45
第二节 土壤中的氮
一、耕作土壤中的氮素来源
1、施入的肥料氮素 2、生物固氮 非共生固氮（4.6～8.4公斤/公顷）
和共生固氮（57～600公斤/公顷） 3、降水 英国洛桑为4公斤/公顷年；美国为2 ～
32公斤/公顷年）；浙江金华为23.1公斤/公顷 年
• 1、NO3-N吸收与利用 植物主动吸收NO3-－N a. 穿过液泡膜储存在液泡中。 b. 从根系中运输到木质部，然后被运输到地
上部。 c. 在根系中或地上部被硝酸还原酶（nitrate
reductase (N.R.) ）还原成亚硝酸。
17
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
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
22
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。
2、植物对铵态氮的吸收与同化
吸附固定：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷 而引起的对NH4＋的吸附作用
晶格固定：NH4＋进入2：1型膨胀性粘土矿物的 晶层间而被固定的作用
2. 过程
液相NH4＋吸附作用 交换性NH4＋固定作用固定态NH4＋
解吸作用
释放作用
3. 结果：减缓NH4＋的供应程度(暂时无效化5)5
(三）氨的挥发损失
1. 定义：在中性或碱性条件下，土壤中
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+
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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
2）.NH4-N的同化
24
3）. 酰胺形成的意义（谷氨酰胺、天门冬酰 胺）
氮对作物的重要作用不在于它在作物体内含量 多少，重要的是氮是植物体内许多重要有机化合物 的组分，也是遗传物质的基础。
13
1、蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%18%）
2、核酸和核蛋白质的成分（含氮约7％） 3、叶绿素的组分元素（叶绿体含蛋白质45～60％） 4、许多酶的组分（酶本身就是蛋白质） 氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物激 素也都含有氮。 （维生素B1、B2、B6、IAA、ck ）
氮量较高，而茎杆含量较低，尤其是老熟的茎杆含量更低。如小麦子粒含氮 量为2.0%-2.5%，而茎杆仅为0.5%左右；豆科作物子粒含氮量为4.5%-5%，而茎 杆仅为1.4%。
器官：叶片>子粒> 茎秆>苞叶
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3）、作物不同生育时期含量不同 在各生育期中，作物
体内氮素的分布在不断变化。在营养生长阶段，氮素大多集中在茎叶等幼 嫩器官，当转入生殖生长时，茎叶中的氮素就基本向子粒、果实、块根或 块茎等储藏器官转移；成熟时，大约有70%的氮素已转入种子、果实、块 根或块茎等储藏器官。
NH4+降低土壤pH NO3-提高土壤pH（棉花等双子叶植物不能，还原发生在叶部，氢氧
根转化成有机阴离子，对土壤pH影响不大。）
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5、吸收机理 NO3-主动吸收。 NH4+（被动渗透；接触脱质子）
6、肥效 喜NH4+：水稻：根内缺少硝酸还原酶，稻田反硝化。
甘薯、马铃薯：碳水化合物较多，吸收后立即同化 为氨基酸等
的NH4＋转化为NH3而挥发的过程
2. 过程：
NH4＋
OH－ H＋
NH3 ＋ H＋
56
（四）硝化作用
1. 定义：土壤中的NH4＋ ，在微生物的作用
下氧化成硝酸盐的现象
2. 过程：