（一）NO3-N的吸收和同化 1、 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，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
（一）作物缺氮的外部特征 叶片黄化，植株生长过程迟缓.. 苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱，叶片薄 而小。禾本科作物表现为分蘖少，茎杆细长；双 子叶则表现为分枝少。若继续缺氮，禾本科作物 表现为穗小粒瘪早衰。 氮素是可以再利用的元素，作物缺氮的显著特 征是下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶 片扩展。
（三）施用
可作基肥、追肥，深施覆土 宜作根外追肥 ①尿素分子体积小，易透过细胞膜； 原因：？ ②尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁 分离； ③尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润 状态，以利叶片吸收； ④尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快
做法：浓度 0.2～2.0%
次数 2～3次，7～10天喷一次 规定尿素中缩二脲< 0.5%
_ NO3 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。 _ NO2
NH3
硝酸还原酶
NAD(P)H+H+ 2e-
亚硝酸还原酶
NO3
_ e-
光合系统
I
铁氧还蛋白 FADH2 FAD CytFeII CytFeIII MoIV MoVI
1.3作物对氮的吸收
• 主要有两种形式： • 主要分为无机氮和有机氮两种形式。 • 无机氮主要是是铵态氮和硝态氮 • 有机氮则是小分子的有机态氮，如各种 氨基酸等。
• 1.4氮的丰缺问题
施氮区作物吸氮量-不施氮区作物吸氮量 氮肥利用率(%)= 施入氮肥中的氮量
*100
1.5植物缺氮症状与供氮过多的危害
不能简单的判定那 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。
(一)作物种类 水稻是典型的喜NH4+-N作物。（水稻 幼苗根内缺少硝酸还原酶； NO3--N在水田 中易流失，并发生反硝化作用。） 烟草是典型的喜NO3--N作物。
（二）环境反应（pH） 从生理角度看， NH4+-N和NO3--N都是 良好的氮源，但在不同pH条件下，作物对 NH4+-N和NO3--N的吸收量有明显的差异。 NH4+-N肥效不好主要是由于酸性所造成的。
Ef
氮肥利用率
氮肥用量计算的经验公式
作物单位产量养分吸收量*（目标产量-空白产量）
肥料用量（kg）=
肥料中养分含量*肥料当季利用率
且污染环境
长效氮肥 抗淋溶、损失少 肥效长 (利用率高) 一次性施肥可代替 多次追肥；对环境污染轻 作物早期生长供氮不足 价格较昂贵
长效氮肥的种类
1. 缓释肥料 (Slow Release Fertilizers，SRF)
含义：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下 缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。 品种：脲甲醛
氮肥的种类
铵态氮肥
硝态氮肥
酰胺态氮肥
氰氨态氮肥
长效氮肥
2.1铵态氮肥的共性
1、铵态氮肥易被土壤胶体所吸附 2、铵态氮肥易氧化成硝态氮 3、在碱性环境中易于挥发 4、高浓度的氨易对作物产生毒害 5、过量的氨会抑制其他阳离子的吸收
2.2肥料种类介绍
（一）液氨： N83% 特点： 高养分含量 ， 强挥发，液体肥料
②基本上能消除养分在土壤中的淋失、退化、挥发 等损失
③能在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学 固定
④能基本满足现代农业规模化的需求，省工、省时、 省力，一次大量施用不会对作物根系产生伤害 ⑤价廉、养分含量高、利用率高等
“接触施肥” 氮肥利用率可达
种 类：
长效碳铵（钙镁磷肥包裹，石蜡－沥青封面） 涂层尿素（钙镁磷肥包裹，无机酸－缓溶剂封） 硫衣尿素（包膜：硫磺粉、胶结剂、杀微生物剂） 添加硝化抑制剂的肥料 新型包膜尿素（包膜：热塑性材料）
（二）NH4+-N的吸收和同化
1、 NH4+-N的吸收
NH4+ 的吸收与的释放存在着相当严格的 等摩尔关系 (K.Mengel et al, 1978) 。
水稻幼苗对NH4+的吸收与H+释放的关系
NH4+的吸收 (μmol/L) H+的释放 (μmol/L)
158 184 174 145
149 183 166 145
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。 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。
（三）长效氮肥的存在问题及改进措施
1. 存在问题
① 难以满足作物早期及吸肥高峰期的需要
② 大多数品种价格过高难以在大田推广应用，多用 于园艺及多年生观赏植物
③ 其中的优良品种也难以满足环境特别是可持续发 展的要求
2. 改进措施
① 以框架结构的大分子有机物质作包裹材料 ② 以分解快慢不同的包膜材料分层包裹
第三章 氮素营养与氮肥
第一节 N素营养
1.1植物体内氮的含量和分布
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 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。
NO2
H2O
-
（还原性）
NAD(P)+
2 H+
类红 色素
铁氧还蛋白 （氧化性）
H2O+OH介质pH升高
NADP
NADPH2
NH3
细胞质
叶绿体
叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图
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。
丁烯叉二脲 异丁叉二脲 草酰铵
控释肥料 (Controlled Release Fertilizers，CRF)
含义：通过包被材料控制速效氮肥的溶解度和氮素释 放速率，从而使其按照植物的需要供应氮素的 一类肥料。
膜内各种养分通过膜孔释放
养分释放与植物需求基本一致
特 点：
①可根据作物不同生长阶段对养分的需求,人为地 控制养分的供应和释放速度，从而一次施用能满足 作物各个生育阶段的需要
③ 把分解快慢不同的颗粒按一定比例混合
第3节 氮肥的合理分配及施用
• 1、根据气候条件合理分配和施用
• 2、根据土壤条件分配氮肥
• 3、根据作物种类施用氮肥 • 4、根据肥料特性施用氮肥
氮肥的用量及计算
Np Ns Ef
Nf= Nf
Np Ns 计划达到的产量水平的氮肥用量
目标产量的作物需量
作物生长期土壤供氮量
作物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
缺氮
五、植物对氮的吸收、同化和运输
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。
外界溶液
细胞质
NH4+ NH3 H+
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
氨 酮戊二酸
还原性胺化作用
酮酸 谷氨酸 各 种 新 的 氨 基 酸
转氨基作用
氨
酰胺
2、 NH4-N的同化
（四） 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。
特点：N20%，白色结晶， 物理性质好，易溶解
属生理酸性肥料，可 作基肥、种肥、追肥。
施用要点：
硫酸铵
适合用在中性或微碱性土壤 中，若在酸性土中施用要配 合石灰或有机肥。
硫酸铵
（五）氯化铵 NH4Cl
特点：N25%，生理酸性肥料，白色结晶，弱吸湿性 施用：可作基肥，追肥，不能作种肥。水田中的效果优于 旱地。
氯化铵
氯化铵
（六）硝酸铵
特点:
N34%,白色结晶. 吸水性强,易结块, 易燃易爆,肥效特 别快,主要用在旱 地.
（七）尿素 CO （NH2）2
大粒尿素
（二）在土壤中的转化
少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收
大部分在脲酶作用下水解
1. 水解作用
CO(NH2)2 (NH4) 2CO3 NH3＋CO2＋H2O
1.2氮的营养功能
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。 （一）蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含 氮16%-18%）； （二）核酸和核蛋白质的成分； （三）叶绿素的组分元素； （四）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。 总之，氮对植物生命活动以及作物产量和品 质均有极其重要的作 用。合理施用氮肥是获得 作物高产的有效措施。