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1、第四章,N,P,K,大量营养元素,C,H,O,N,氮,第一节 N素营养及N营养诊断,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(玉米)发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。,一、植物体内氮的含量和分布,注意：植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。,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）核酸的
2、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植物的产量、品质均有极其重要的作用。合理施用氮肥是获得高产、优质的有效措施。,二、氮的营养功能,氨基酸：,蛋白质,（2）核苷酸：,（1）,核酸,（3）叶绿素,（4）生物活性物质,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。（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NO3-N的吸
3、收:pH值升高，NO3-N的吸收减少；Ca+促进 NO3-N的吸收。NO3-N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。,三、植物对氮的吸收、同化和运输,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、NO3-N的同化,NO2_,NO3_,NH3,叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图（需铁、钼）,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。还原强度顺序
4、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：,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。,（二）NH4+-N的吸收和同化,1、NH4+-N的吸收,NH4+的吸收与H+的释放存在着相当严
5、格的等摩尔关系(K.Mengel et al,1978)。,质膜上NH4+脱质子作用的示意图,结论：植物吸收NH4+-N，使土壤pH下降植物吸收NO3-N，使土壤pH上升,酮戊二酸,氨,谷氨酸,各种新的氨基酸,酮酸,酰胺,氨,还原性胺化作用,转氨基作用,2、NH4+-N的同化,目前关于尿素被同化的途径有两种见解：其一、尿素在植物体内可由脲酶水解产生氨和二氧化碳；其二、尿素是直接被吸收和同化的,尿素同化的特点是：对植物呼吸作用的依赖程度不高，而主要受尿素浓度的影响。,（三）CO(NH2)2-N的吸收和同化,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。,（四）NO3-
6、N和 NH4+-N营养作用的比较,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。最主要的是植物种类和pH。,(一)植物种类 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。,观赏植物纯硝态氮型：牵牛、一品红、波斯菊、天竹葵等喜硝态氮型：香石竹、非洲菊、菊花、一串红、仙客来、紫罗兰、月季、秋海棠、百合等喜铵态氮型：杜鹃等两者皆宜：唐菖蒲等,（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，植物对NH4+-N和NO3-N的吸收量有明
7、显的差异。NH4+-N肥效不好主要是由于生理酸性所造成的。南方酸性土，相对来说，NO3-N优于 NH4+-N。,植物缺氮的外部特征: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，植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。,植物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。,四、植物缺氮症状与供氮过多的危害,作物贪青晚熟，生长期延长。细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏）和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病）。,氮素过多的危害,大量施用氮肥：叶大、色浓、细胞汁液多，纤维含量低；后期易落花落果。因此会降低果蔬品质和耐贮存性；棉花蕾铃稀少易脱落；甜菜块根产糖率下降；纤维作物产量减少，纤维品质降低。,观赏植物：缺氮：叶片黄化，下部叶枯萎，生长不良（万寿菊、一品红、紫罗兰、香石竹、许多球根花卉等）多氮：徒长，木质化程度低抗病虫能力下降，开花数量少，花期延迟，切花保鲜期缩短等杜鹃开花时需N较多，N水平高则花蕾总数较多一串红，高N下花芽分化及花的发育均提高月季：基质中25100 mg/L的N合适香石竹：在基质中含10140 mg/L的N时，产量随之提高,五、植物缺氮症状图谱,苹果缺氮,春季,夏季,N,N,
