氮素营养

氮素营养在植物体内的吸收代谢过程氮素是植物体内非常重要的营养元素之一，它在植物体内的吸收和代谢过程是植物生长发育的关键环节。

以下将详细介绍氮素在植物体内的吸收、转运和代谢过程。

一、氮素的吸收氮素在大多数植物中以无机形式（如硝酸盐和铵盐）存在，大部分植物通过根系吸收氮素。

根系在土壤中与水分共同作用，使土壤中的氮素离子溶解到水中形成稀释溶液，并通过以下方式吸收氮素：1.主动吸收：植物根系细胞通过运输蛋白和质子泵等参与氮素的主动吸收。

这个过程主要发生在根发达的部分，即吸收根的毛细胞上。

氮素离子进入植物根毛细胞后，需要通过细胞膜上的载体蛋白转运到细胞内。

2.被动吸收：当土壤中氮素的浓度非常高时，植物的根毛细胞会发生被动吸收。

被动吸收不需要能量，通过氮素浓度的差异实现离子运输。

二、氮素的转运吸收到的氮素需要通过植物体内的转运系统分配到各个部位。

在植物体内，氮素的转运主要通过两种途径进行：1.土壤-根部-茎部-叶片：部分氮素在吸收根的毛细胞中形成有机氮，然后通过运输蛋白转运至茎部和叶片，供植物进行合成和代谢。

2.土壤-根部-根瘤菌共生：一些植物（如豆科植物）与根瘤菌共生，根瘤菌能够固氮并将氮素以氨基酸或其它有机形式提供给植物。

这种共生关系可大大提高植物对氮素的利用效率。

三、氮素的代谢吸收的氮素在植物体内主要用于合成植物体内的生物大分子，如氨基酸、核酸和蛋白质。

代表性的代谢过程有：1.氨基酸合成：植物通过氮素合成氨基酸，氨基酸是蛋白质的构成单位，也是植物体内氮素的主要形态。

氨基酸的合成主要是通过硝酸盐、铵盐和有机氮合成的。

2.蛋白质合成：植物体内的氮素主要用于合成各种蛋白质。

蛋白质在植物体内具有结构、酶和激素等多种功能，对植物的生长发育至关重要。

3.核酸合成：氮素还参与植物体内核酸（DNA和RNA）的合成。

核酸是植物体内遗传信息的储存和传递分子，是植物生长发育的重要组成部分。

总之，氮素在植物体内的吸收代谢过程是一个复杂的过程，其关乎植物体内蛋白质和核酸的合成，以及氮素营养对植物的生长发育和生理过程的调控。

氮素是植物的重要营养元素之一,植物生长的主要限制因子,但多以植物难以利用的有机态存在土壤中。

土壤微生物是氮素转化(如氨化过程、硝化过程)的主要驱动力。

水热条件和土壤性质是影响土壤微生物数量和活性的重要因素。

在脱氨的同时，产生有机酸、醇或碳氢化合物以及二氧化碳等。

具体途径和产物随作用的底物、微生物种类以及环境条件而异。

氨作为微生物的代谢产物释放出来，一部分被植物吸收，一部分被土壤颗粒吸附，另一部分被其他微生物吸收利用。

如果土壤中的碳氮比(C:N)大于25:1,碳源和能源充足，微生物将迅速生长，充分利用氨合成细胞物质，把氨固定起来。

在这种情况下，微生物常与植物争夺无机氮。

如果土壤中的碳氮比小于25:1，微生物的生长和细胞物质的合成，因受可利用碳源的限制，使氨能有剩余，可供植物利用。

微生物死亡后，其所吸收固定的氮，经细胞的分解再被释放出来。

土壤中氨化作用的强弱除与有机含氮化合物的数量有关外，还受土壤环境条件的影响。

在水分适宜、通气良好的中性土壤中,氨化作用能正常进行,作用的速度随温度的升高而加强。

另外,土壤中的通气状况不同,参与氨化作用的微生物种类就不同，最终产物也不一样。

通气良好时，主要由好气微生物作用，最终产物为氨；在通气不良的条件下，由厌气微生物作用，最终产物为氨和胺。

一般数量比根际外多几倍至几十倍。

它们和植物间是互生关系，与植物根系相互作用、相互促进。

微生物大量聚集在根系周围，将有机物转变为无机物，为植物提供有效的养料；同时，微生物还能分泌维生素，生长刺激素等，促进植物生长。

在植物生长过程中，死亡的根系和根的脱落物（根毛、表皮细胞、根冠等），以及根系向根外分泌的无机物和有机物是微生物重要的营养来源和能量来源；由于根系的穿插，使根际的通气根际微生物条件和水分状况优于根际外，从而形成利于微生物的生态环境。

根际微生物在同一植物的不同品种可表现出其特异性，如雀稗根际内的雀稗固氮菌（Azotobacter paspali）只在雀稗品种的根际内受到刺激，而在另一品种的根际内则发育不好。

第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥第一节土壤氮素营养一、土壤中氮素的来源及其含量（一）来源1. 施入土壤中的化学氮肥和有机肥料2. 动植物残体的归还3. 生物固氮4. 雷电降雨带来的NH4＋－N和NO3－－N(二)、土壤氮素的含量1 土壤氮素的含量土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、气候等影响，同时也受人为因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影响。

我国自然植被下土壤表土中氮素的含量与有机质含量密切相关。

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一般农业土壤耕层氮素含量在0.5-3.0g/kg之间。

较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。

表层含氮量最高，以下各层随深度增加而锐减。

(三)、土壤中氮的形态1. 无机氮吸附态土壤胶体吸附(1～2％) 固定态2：1型粘土矿物固定水溶性速效氮源<全氮的5%2. 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（1）土壤无机态氮:位于粘土矿物晶层间的固定态铵是数量最大的一部分。

（1）土壤无机态氮交换性NH4+、溶液中NH4+和NO3-最易被植物吸收，一般为几个mg/kg，具有重要的农学意义。

土壤无机氮还包括NO2-,一些含氮气体，如NH3、N2O、NO、NO2等。

N2O是温室气体之一。

（2）土壤有机态氮一般情况下土壤有机态氮构成了土壤全氮的绝大部分。

土壤有机态氮的组成较为复杂，以前已分离鉴定出的含氮化合物单体有氨基酸、氨基糖，嘌呤、嘧啶以及微量存在的叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等。

绝大多数有机态氮存在于土壤固相中，只有很少量的存在于土壤液相中。

(四)、土壤中氮的转化NH3 N2、NO、N2O矿化作用硝化作用生物固定有机质铵态氮硝态氮有机氮生物固定硝酸还原作用吸附态铵水体中的硝态氮或固定态铵（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）与生物固持作用矿化作用：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解生成氨的过程。

氮素的作用
氮素是植物体内的一种重要元素，对植物的生长和发育有着关键的作用。

1. 促进植物生长：氮素是植物生长的必需元素之一，它参与合成植物体内的蛋白质、核酸、酶等生命活性物质，从而促进植物体内细胞分裂和组织生长。

2. 提高植物产量：氮素的供应能够提高植物的产量，因为它是蛋白质合成的原料，蛋白质是构成植物体的重要组成部分，对植物生长发育和产量具有直接影响。

3. 促进叶片发育：氮素参与叶绿素的合成，提供充足的氮素可以增加叶绿素含量，促进植物叶片的绿化和光合作用的进行。

4. 增强器官功能：氮素参与合成植物体内的多种生物活性物质，例如激素和酶，能够提高植物器官的功能，例如增加花芽分化、促进果实发育等。

5. 维持植物营养平衡：氮素不仅是植物的重要营养元素，还参与调节植物体内其他营养元素的吸收和利用，维持植物的营养平衡。

总之，氮素在植物生长和发育中具有重要的作用，对植物的生长、产量和健康状态有着直接影响。

氮素在作物生长发育中的营养调控研究在农业生产中，氮素是作物生长发育中必需的营养元素，被称为植物的“大顶棚”。

氮素的供应与平衡对于作物的产量和品质具有重要的影响。

因此，为了提高作物的生产力和质量，同时不造成水土污染，研究氮素在作物生长发育中的营养调控十分必要。

一、氮素的作用及其在植物体内的分布氮素是构成植物体内蛋白质、核酸、酶等生理活性物质的重要成分，也是植物体内二次代谢产物的前体。

氮的分布主要集中在植物体内组成蛋白质和核酸的部分，同时也在植物体内其他有机物质合成过程中发挥着重要的作用。

二、氮素在作物生长发育过程中的调控机制氮素的供应与平衡对于植物生长发育有着重要的影响。

在作物生长发育过程中，植物对氮素的需求量随着不同生育阶段而变化。

为了保证植物在不同生育阶段的正常生长发育，需要进行针对性的氮素施用。

1.不同作物对氮素需求量的差异不同种类的作物对氮素的需求量有所不同，如水稻和小麦等作物对氮素的需求较大，而果树则需求相对较小。

针对不同作物的需求量进行适量的氮素施用，能够达到节约施肥并保证作物处于正常生长状态的效果。

2.保证氮素的供应和平衡氮素的供应与平衡对于作物的生长发育有着非常重要的作用。

在植物体内，氮素需要通过根系吸收，并在植物体内进行分布和转化。

如果氮素供应不足，则会使植物的生长发育受到影响，同时也会导致作物产量的降低。

为了保证作物的生长发育，需要对氮素的供应和平衡进行科学的调控。

针对不同作物和生育阶段的需求量，选择适当的氮素施用方式，可以使作物在保证产量的同时，也能够有效地防止土壤中氮素的流失，保持土壤中氮素的平衡。

3.掌握合理施肥时机在氮素的施肥过程中，也需要掌握合理的施肥时机。

一般来说，在作物生长发育初期，氮素的需求较小，此时施肥应注意控制；而在作物生长发育进入高峰期后，氮素的需求量则随之增加，此时可以适当增加氮素的施肥量。

三、研究氮素营养调控的意义和展望研究氮素营养调控对于优化农业生产和保护环境的作用不可忽视。

植物的矿质与氮素营养植物是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们提供了许多重要的物质和服务。

植物的生长和发展取决于其对矿质和氮素的吸收和利用。

本文将讨论植物的矿质与氮素营养。

一、植物的矿质营养矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机营养元素。

植物需要吸收的矿质元素有很多，包括镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒、钼、氯等。

这些矿质元素在植物的生长和发展中起着重要作用。

1. 镁镁是植物体内的重要成分之一，它参与了许多生物化学反应，如光合作用和呼吸作用等。

镁的缺乏会导致叶片中叶绿素含量降低，影响植物的光合作用和生长发育。

2. 钙钙是植物细胞壁和中枢神经系统的组成成分，它对细胞分裂和细胞壁稳定性有着重要的作用。

钙的缺乏会导致植物的胶质变化，影响其正常生长发育。

3. 铁铁是植物体内的重要元素，它存在于许多酶中，参与了氧化还原反应和电子传递过程。

铁的缺乏会导致植物叶片的黄化，严重时可能导致植物死亡。

4. 锌锌是植物生长和发育的必需元素之一，它促进植物的生长发育和增强植物的免疫力。

锌的缺乏会导致植物叶片出现白色黄斑、萎缩等现象。

5. 铜铜是植物体内多种酶的组成成分，它对植物机体有重要的作用。

铜的缺乏会影响植物的代谢和生长发育。

二、植物的氮素营养氮素是植物生长必需的主要成分之一，植物需要从土壤中吸收氨、硝酸盐等氮源物质。

氮素对植物的生长发育有着重要的影响。

1. 生物固氮蚯蚓、田间杂草、青苔等具有固氮作用的微生物，能够把空气中的氮分子转变成可被植物吸收的氨态氮，为实现土地生态平衡起到了重要的作用。

2. 植物对氮素的吸收和利用一般情况下，植物吸收的氮素主要以硝酸盐形式存在。

植物的生长发育需要合适的氮素浓度。

氮素过多或不足都会影响植物的生长和质量。

3. 氮素对植物品质的影响植物体内氮素含量的增加，能够促进植物的生长发育和增加产量，但同时也会导致产量质量的降低。

植物倾向于把氮素转移到叶子和果实中，而不是转移到根系中，导致根系生长不良。

第六章植物氮素营养与氮肥第一节植物的氮素营养一、植物体内氮的含量与分布一般植物含氮量约占植物干重的0.3%-5.0%，其含量的多少与植物种类、器官、发育时期有关。

豆科植物含氮量比禾本科植物要高，种子和叶片含氮量比茎秆和根部要多。

如大豆籽粒含氮4.5%-5.0%，茎秆含氮1%-1.4%；小麦籽粒含氮2.0%-2.5%，而茎秆含氮0.5%左右；玉米叶片含氮2.0%，籽粒含氮1.5%，茎秆含氮0.7%；苞叶仅有0.4%；水稻籽粒含氮1.31%，茎秆含氮0.5%左右。

同一植物的不同生育时期，含氮量也不相同。

一般植物从苗期开始不断吸收氮素，全株含氮量迅速上升，氮的吸收高峰期是在营养生长旺盛期和开花期，以后迅速下降，直到收获。

在各生育期中，氮的含量不断发生变化。

例如水稻分蘖期含氮量明显高于苗期，通常在分蘖盛期含氮量达到高峰，其后随生育期推移而逐渐下降。

在营养生长阶段，氮素大部分集中在茎叶等幼嫩的器官中；当转入生殖生长时期以后，茎叶中的氮素就逐步向籽粒、果实、块根、块茎等贮藏器官中转移；成熟时，大约有70%的氮素已转入种子、果实、块根或块茎等贮藏器官中。

应该指出：植物体内的氮素含量与分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。

随施氮量的增加，植物各器官中的含氮量均有明显提高。

通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动较小；在植物生长后期施氮，生殖器官中的含氮量明显提高。

二、氮的生理功能氮素在植物营养中起着十分重要的作用。

它是构成生命物质即蛋白质和核酸的主要成分，又是叶绿素、维生素、生物碱、植物激素等的组成部分，参与植物体内许多重要的物质代谢过程，对植物的生长发育和产量品质影响甚大。

（一）氮是植物氨基酸和蛋白质的主要成分植物吸收的无机态氮在体内首先同化为谷氨酸，然后转化为各种氨基酸，进而合成蛋白质。

组成蛋白质的氨基酸有20种，它们大多数是α-氨基酸，即氨基结合在与羧基(-COOH)相邻的α-碳原子上，各个氨基酸有不同的侧链R，用通式表示如下：H∣R—C—COOH∣NH2根据侧链的化学结构，可将氨基酸划分为中性氨基酸(一氨基一羧酸)、酸性氨基酸(一氨基二羧酸)和碱性氨基酸(二氨基一羧酸)。

氮素营养对植物生长发育及品质的影响氮素是植物生长繁衍所必要的一种主要元素，但是它对植物的营养生长也有着非常重要的影响。

氮素的供给不足或过量都会影响到植物发育提高的品质，因此在科学海盐中，对氮素营养的控制和调节显得非常重要。

一、氮素对植物生长发育的影响氮素作为植物生长发育的关键元素，会影响植物营养的吸收、转运以及代谢，从而导致植物的生长状态得到不同程度的影响。

1、对植物营养的吸收植物对于氮素的吸收浓度会直接影响到植物的发育，正常状态下这些物质可以被植物的根系吸收后转化为氨基酸等营养物质，为了保证植物正常发育，对于氮素的供应，缺乏会造成植物不能正常发育，而过量供应则会导致这些存身物积累丌断而影响到植物的正常吸收。

2、对植物的代谢氮素对于植物代谢的影响多少，在一定程度上会影响到植物生长状态，缺乏氮素会使得植物根系和叶片中的氨基酸不断减少，导致根系和叶片发育缓慢，而过量供应则会导致氮素毒害，遏制植物生长状态。

3、对植物的生长氮素的供应程度对于植物的生长状态影响非常明显，正常状态下，适量的氮素会根据植物的生长繁殖发育需要，助长植物营养吸收和代谢的发展，有利于植物发育增长和提高相对品质，而过量或缺乏则会对植物本身质量产生极大的影响。

二、氮素营养对植物品质的影响氮素对于植物的品质也有着直接的影响，这主要表现在植物果实质量和食品安全性这两个方面。

1、对植物果实质量的影响适当的氮素营养可以提高植物的果实质量，使果实的味道、色泽、形态表现更好，而过量或缺乏则会导致植物果实质量下降，营养成分不足或积累过多等问题。

例如，对于蔬菜生产来说，氮素供应过量会导致蔬菜的脆度降低、水分流失，而缺乏则会导致蔬菜的生长发育不足，影响到产量和品质等。

2、对植物食品安全性的影响氮素的过量供应可能会导致植物积累过多有害物质，从而影响到植物的食品安全，例如本身含有氮素过多的蔬菜，如果在加工时不注意则有可能会残留太多的初略成分，对人体健康造成影响。

植物的氮素代谢与营养吸收植物是靠土壤中的营养元素来生长和发育的。

其中，氮素是植物最为重要的营养元素之一。

植物通过氮素代谢和吸收来获取并利用土壤中的氮素，以维持其正常的生理功能和生长发育。

本文将从氮素的代谢途径、吸收机制以及调节因素等方面进行探讨。

一、氮素的代谢途径植物体内的氮素存在多种形式，主要有无机氮和有机氮两类。

无机氮包括氨氮、硝酸盐氮等形式，它们通过与植物体内酶的作用，参与合成蛋白质、核酸等重要生物大分子。

有机氮则主要以氨基酸的形式存在，氨基酸作为蛋白质的构成单元，是植物体内氮素代谢的重要产物。

在氮素代谢途径中，氮素的转化包括氨基酸的合成、氨基酸的降解和氨基酸的转运等过程。

其中，氨基酸的合成通过不同途径进行，主要包括硝酸还原途径和谷氨酸合成途径。

氨基酸的降解则通过氨基酸转氨酶对氨基酸进行转氨酰化反应，产生相应的酮酸和氨。

氨基酸的转运则依赖于植物体内的氨基酸转运蛋白。

二、氮素的吸收机制植物体在土壤中通过根系吸收氮素。

氮素的吸收可以分为两个阶段：溶解态氮素的吸收和氨基酸的吸收。

溶解态氮素的吸收是指植物根系通过氮素转运蛋白将土壤中的氨氮和硝酸盐氮等无机氮吸收到根系内，进而运输到植物体内各组织。

这一过程主要依赖于氮素转运蛋白的参与，其分为高亲和力和低亲和力氮素转运蛋白。

氨基酸的吸收是指植物根系吸收土壤中存在的氨基酸，通过转运蛋白将其转运到植物体内。

植物体内存在多种氨基酸转运蛋白，它们以不同的方式参与氨基酸的吸收和转运。

通过氨基酸的吸收，植物能够直接利用土壤中的有机氮，提高氮素的利用效率。

三、氮素代谢的调节因素植物体内的氮素代谢受到多种调节因素的影响。

其中，植物内外源信号分子的作用是调节氮素代谢的重要因素之一。

植物内源信号分子包括植物生长激素和蛋白质调控因子等，它们通过信号传递网络调节氮素代谢相关基因的表达和氮素代谢途径的活性，进而影响植物对氮素的吸收和利用。

植物外源信号分子主要包括土壤环境中的氮素状况、其他非氮素营养元素的供应和光照等环境因素。

氮素的功能
1. 促进植物生长：氮素是植物生长不可缺少的基本元素，对植物的生长发育起着重要作用。

2. 促进植物吸收养分：植物在吸收养分时需要有足够的氮素，才能顺利地吸收其他营养元素。

3. 促进植物的光合作用：氮在植物的光合作用中具有重要作用，为植物提供充足的营养和能量。

4. 提高植物对抗病虫害的能力: 充足的氮素可以增强植物的免疫力，使植物对抗病虫害的能力变得更强。

5. 增加植物的产量：合理施氮可以提高植物的产量，增加经济效益。

6. 改善土壤质量：氮肥还有助于改善土地品质，促进有机质的分解和土壤微生物的繁殖，提高土壤的肥力。

7. 改善植物品质：氮素的作用可以提高植物的品质，使植物的香味、口感、色泽更好，具有更高的观赏价值和经济价值。

8. 充实蛋白质：植物中的蛋白质需要有足够的氮来合成和充实，因此，氮在保证植物营养需求中扮演了重要的角色。

9. 调节植物肥料吸收：合理的氮肥施用可以帮助植物更好地吸收其他肥料，保证植物的营养需求得到满足。

10. 促进作物早熟：氮素对植物的生长发育有重要的影响，合理的施氮可以帮助作物更快地生长发育，提前到达成熟期，提高产量。