(完整)植物氮的高效利用

氮和碳代谢在植物发育中的作用研究植物是地球生命的源泉，随着人们对自然环境和食品安全等问题的日益关注，对于植物生长和发育机理的研究也越来越深入。

其中，氮和碳代谢作为重要的代谢途径，在植物发育中发挥着关键的作用。

本文将从植物生长发育的角度，分别探讨这两个代谢途径在植物生命中的重要性。

第一部分：氮代谢在植物发育中的作用氮素是构成蛋白质、核酸、色素等重要有机物的原料，因此在植物生长发育过程中起着极为重要的作用。

植物对于营养元素的利用是非常高效的，氮元素的吸收利用率一般可以达到70%以上。

在条件允许的情况下，植物会吸收尽可能多的氮元素，进而促进生长。

然而，氮元素的过量摄入虽然可以促进植物减弱病害感染的风险，但同时也会造成环境污染和安全隐患。

植物从土壤中吸收到的氮元素，在细胞中被转化成氨基酸等有机物，进而构成蛋白质等生物分子。

在这个过程中，需要进行一系列巨量的酶促反应。

这些反应对于维持植物基本代谢活动的同时，还可以影响植物建立生殖系统、形态形成、对环境的适应等过程。

例如，当植物体内的氮元素较多时，会导致花芽分化的延迟，从而影响植物的生殖能力。

因此，在植物育种和生产中，对于植物的氮代谢及其调节机制的研究尤为重要。

第二部分：碳代谢在植物发育中的作用碳元素对植物也是极为重要的。

植物通过光合作用，将二氧化碳和水转化成有机物，提供生命必需的能量和营养物质。

然而，在不同条件下，碳代谢途径和策略也有所不同。

首先，植物在各种不适宜光照条件下，需要调整光合作用过程，以保证生长和代谢的能量来源。

这时，植物会抑制光合作用，减少生产和消耗光合产物的速度，同时调整碳代谢通路，将生产的葡萄糖转化为葡萄糖原等储备物质，以备之后使用。

其次，碳代谢还可以影响植物生长发育的形态特征。

有些研究显示，植物在叶片、芽、根等不同部位，对碳的代谢会产生不同的策略，从而引起分叉、畸形或者调整比例等生物形态变化。

因此，碳代谢通路对于植物生理和形态建立的重要性显而易见。

植物氮素吸收、运转和分配调控机制研究彭正萍【摘要】氮是影响植物生长发育的必需大量营养元素之一,是叶绿素、氨基酸、核酸、次生代谢产物的重要组分.目前在农业生产中氮肥施用过量、效率低下、对环境造成不利影响的问题非常严重.NH4+-N和NO3--N是植物吸收利用的主要无机氮素形态,植物在演替过程中逐渐形成高效吸收和利用氮素的生理和分子机制.本文重点综述了植物根系从土壤中吸收NH4+-N和NO3--N,再通过木质部和韧皮部转运至地上部并在各器官进行分配、利用的生理过程和分子调控机制研究进展,并对今后的氮素吸收、运转和分配的研究重点提出展望,这为生产上促进植物氮素吸收和利用,提高氮效率和增强农业生产力提供了理论基础.【期刊名称】《河北农业大学学报》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】铵态氮;硝态氮;吸收与分配;生理过程;分子调控【作者】彭正萍【作者单位】河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室,河北保定 071000【正文语种】中文【中图分类】S143.1;Q945.1氮元素是植物生长的必需大量营养元素之一，氮素不像其他营养元素来源于岩石矿物，而是来自植物—土壤系统外的供给。

在农业生产系统中，作物要获得高产就需要从土壤中吸收大量氮素营养，而土壤中的这部分氮素主要依靠氮肥投入。

投入到土壤中的一大部分氮素并不能被植物直接吸收利用，会淋失损失。

尽管近年来科学家们努力研究，在过去50年中作物的氮素利用效率仍没有持续增加[1-2]。

大量施用氮肥不仅增加农业生产成本，还引起一系列环境问题，如降低空气[3]、土壤[4]和水体质量[5]，全球酸化和臭氧层破坏等[6]。

因此，在作物产量提高的农业背景下，如何减少氮肥用量，提高氮素效率，对节约资源、提质增效、减低污染的安全农业生产的实现具有重要意义。

植物的氮效率包括吸收效率和利用效率两种。

NH4+-N和NO3--N则是农业生产系统中的主要无机氮源，其是植物生长必需的营养物质，也是根系建成、叶片和各器官发育、种子萌发和开花结果等过程中调控某些基因表达的信号物质。

快速自制氮肥的方法
氮肥是植物生长过程中必不可少的营养物质之一。

虽然市场上有许多种类的氮肥可供选择，但很多人也想了解如何快速自制氮肥的方法。

以下是一些简单易行的方法，供大家参考。

1. 利用豆类制作氮肥
豆类植物对土壤中的氮素有很强的吸收能力，同时它们也可以通过根部的固氮细菌将大气中的氮气转化为可供植物吸收的氮。

因此，将豆类植物制成肥料可以为其他植物提供足够的氮素。

将干燥的豆类磨成细粉，然后将其撒在植物周围即可。

此外，还可以将豆类泡水发酵，制成液体肥料，再通过喷洒或浇灌的方式施用。

2. 利用动物排泄物制作氮肥
动物排泄物中含有大量氮元素，如牛粪、鸡粪、兔粪等，经过日晒或堆肥处理后，便可制成高效的有机氮肥。

将动物粪便收集起来，放置在通风良好、阳光充足的地方，定期翻动、搅拌，使其充分腐熟，然后再施于植物根部即可。

3. 利用海藻制作氮肥
海藻是富含氮元素的天然植物，经过处理后可以制成有机氮肥。

将干燥的海藻磨成粉末，或者将其浸泡在水中制成海藻浸液，再通过喷洒或浇灌的方式施用。

需要注意的是，制作氮肥过程中应避免过量施用，以免对植物造成伤害。

同时，制作氮肥的材料也应选择来自有机农业的原材料，避免使用含有化学添加剂和农药的材料。

人工固氮最有效的方法人工固氮是一种重要的农业技术，可以为作物提供充足的氮素营养，提高作物的产量和品质。

固氮技术主要有化学固氮、物理固氮和生物固氮三种方法，其中生物固氮是目前被认为是最有效的方法。

以下将详细介绍人工固氮最有效的方法。

化学固氮是通过人工合成氨肥来供应植物所需的氮素。

化学固氮虽然能够满足作物对氮素的需求，但其成本高、能源消耗大以及对环境的污染较严重。

因此，化学固氮不是最有效的人工固氮方法。

物理固氮是通过电弧、等离子体和高温高压等物理手段，将氮气和氢气转化为氨肥。

物理固氮可以实现高效固氮，但其设备和能源消耗较大，可操作性有限。

因此，物理固氮也不是最有效的方法。

生物固氮是利用植物和微生物共生关系，通过一系列的生物反应将氮气转化为植物可以吸收和利用的氮形态。

生物固氮具有能耗低、环境友好等优点，被认为是最有效的固氮方法。

在生物固氮中，植物和微生物共同参与固氮过程。

植物通过根瘤菌与根系形成共生关系，根瘤菌能够将大气中的氮气转化为氨，并以有机酸的形式提供给植物。

植物则提供给根瘤菌所需的营养物质和合适的生存环境。

这种植物和根瘤菌的共生关系被称为豆科植物固氮。

豆科植物如豆类、与蚕豆等，能够与根瘤菌形成共生关系，吸收固氮后能够合成氨基酸、蛋白质等营养物质。

豆科植物的根瘤菌将氮气固定为氨后，可在一定程度上供给其他植物的氮素需求。

因此，在农田中种植豆科植物，可以提高农田土壤中的氮素含量，为作物的生长提供充足的氮素。

另外，单细胞蓝藻菌也是一种重要的固氮微生物。

蓝藻菌通过固氮酶催化将氮气转化为氨，为植物提供营养。

蓝藻菌可以生长在水域和湿地环境中，与许多水生植物形成共生关系。

在农田中引入水稻和蓝藻菌的共生关系，可以通过生物固氮为稻田提供氮素，减少对化学氮肥的依赖。

除了豆科植物和蓝藻菌，还有一些其他微生物也能够固氮。

比如，根际细菌和根肿菌等，可以通过固氮酶的作用将氮气转化为氨，并以有机物的形式供给植物。

因此，合理利用这些微生物对农田进行生物固氮，有助于减少对化学氮肥的使用，降低农业生产对能源的依赖，减少对环境的负面影响。

植物氮素利用率的评价标准需的第一大矿质营养元素，其营养效率的高低直接影响着作物的产量和品质，具有“生命的元素”之称。

氮的形态决定着小麦对氮素的利用效率。

在诸多氮素形态中，氮素主要以no3－和nh4+种形态被小麦的根系吸收，在保障粮食增产稳产方面起着不可替代的作用。

但是氮素流动性大，不易被土壤吸附，易随水流失和转化损失，加之生产中不合理施用等因素，我国的氮肥利用率仅为30％左右。

自20世纪90年代以来，我国的氮肥生产总量和施用量都已居世界首位，氮肥施用量达到了全球的35％。

但是粮食产量并没有随着氮肥用量的增加而增加。

氮肥量过多不仅造成氮素淋失、挥发损失严重导致资源的浪费，而且也会引起土壤酸化、水体富营养化等生态环境问题。

在环境和资源，粮食安全等的压力下，提高作物产量和氮肥利用率，实现高产高效是我国农业实现可持续发展的必然选择。

研究表明不同小麦氮利用率存在品种差异。

目前为止国内外没有形成统一的方法判别某一小麦品种是否属于氮高效利用品种。

判别出氮高效品种，需要有科学依据、简单易行的评价指标和评价方法。

技术实现要素：本发明的目的在于：针对现有的小麦氮素利用评价存在的问题，本发明提供一种判别氮素高效利用品种的评价方法。

通过筛选出评价小麦氮高效的指标，根据选出的指标建立相关的评价方法；通过比较不同评价指标参数的差异，客观地对某一小麦是否为氮高效利用品种做出判断；本发明有利于改善土壤质量还可以为氮肥的使用提供依据。

本发明采用的技术方案如下：一种判别氮素高效利用品种的评价方法，包括以下步骤：s1:筛选指标：选择正常施肥的产量、氮收获指数、每生产100kg籽粒需要吸收的氮量、氮肥利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力作为评价指标；s2:确定指标权重w：根据指标对氮高效利用的有益贡献程度，确定各指标权重大小；s3:指标参数的标准化:先计算各指标值，再利用隶属函数法对各个指标值作出评估，计算综合隶属度，得出综合评估的高效隶属函数值uij；。

氮在土壤中的工作原理氮是一种奇特的元素，存在每一次呼吸的空气中，也在每一个活细胞中。

它是无处不在的，相当神秘。

氮很容易从一种形式转换到另一种形式。

氮有四种主要形式：1.硝态氮（NO3）---硝酸盐为玉米提供生长能量，促进植物茎和叶生长。

易有淋失的损失。

2.铵态氮（NH4）---铵态氮及其酰胺态氮（尿素）为玉米提供生殖能量，促进花，花和果实的形成。

易有挥发的损失。

3.氨基酸/蛋白质---生物氮的形式。

它可以通过土壤微生物、植物或由动物及海洋生物生产。

当氮以氨基酸或蛋白质的形式出现时，它就不会淋失或挥发的损失。

4.腐殖质---当土壤微生物将氨基酸类型的氮与碳基质中的植物可用矿物质结合时得到腐殖质。

腐殖质是储备土壤肥力，就像一个储备能力良好的储藏室。

氮与土壤EC值氮是土壤中的一种主要电解质，可携带电荷，帮助养分输送和植物生长。

这意味着土壤中的可溶性氮会增加导电性。

就像在人体中的血液和体液中也有一定的电解质平衡，这些电解质在我们身体中携带微弱的电荷。

在土壤中，电解质做同样的事情，电解质供应充足，与植物生长非常密切。

足够的电解质供应与营养供应相对应，从而驱动植物生长。

当土壤有足够的可用养分，特别是氮时，这些养分会产生电荷。

通过简单的手持式仪表，我们就可以测量土壤的导电性。

电导率计是帮助识别隐藏的营养缺乏的优秀诊断工具。

作为肥料施用的营养物质越多，电导率读数越高。

土壤导电性约为700μS/cm时，玉米生长良好。

非常高的电导率对种子发芽就特别困难，如果超过2000μS/cm，就有烧根风险。

腐殖质水平越高，电导率读数越温和，即减少（指针）上下（左右）摆动。

氮效率提高的6种方式1.使用氨基酸/蛋白质形式的氮。

所有生命物种中的每一个活细胞都具有相同的基础形成，氨基酸具有完全相同的元素成分，五个元素：氮，碳，氢，氧和钙。

2.增加氮库腐殖质。

腐殖质是土壤储蓄账户中的肥力，具有储备性和流动性。

当腐殖质上30个以上，是处于最佳的状态。

氮氧化物的低成本去除方法氮氧化物（NOx）是大气污染物之一，对人类健康和环境造成严重危害。

因此，寻找低成本、高效的去除方法对于改善空气质量至关重要。

本文将介绍几种低成本去除氮氧化物的方法。

一、植物吸收法植物具有吸收氮氧化物的能力，通过植物的吸收作用可以有效去除空气中的NOx。

绿色植物如常见的绿萝、吊兰等都具有一定的净化空气功能，可以在室内种植这些植物来减少氮氧化物的浓度。

二、光催化法光催化技术是一种利用光能催化氧化还原反应的方法，可以将氮氧化物转化为无害的物质。

通过在光催化剂的作用下，氮氧化物可以在光的照射下被分解，从而达到去除的效果。

这种方法成本较低，且对环境友好。

三、湿法脱硝技术湿法脱硝技术是一种通过在烟气中喷射脱硝剂，将氮氧化物转化为氮气的方法。

这种方法相对成本较低，且去除效率较高。

常用的脱硝剂有氨水、尿素等，可以在工业生产中广泛应用。

四、生物脱硝技术生物脱硝技术是利用微生物对氮氧化物进行还原反应，将其转化为氮气的方法。

这种方法具有成本低、效率高的特点，且对环境友好。

通过在适当的条件下培养适合的微生物，可以实现氮氧化物的高效去除。

五、活性炭吸附法活性炭具有较强的吸附能力，可以吸附空气中的氮氧化物。

将活性炭置于空气中，可以有效去除氮氧化物，净化空气。

这种方法简单易行，成本较低，适用于小范围的氮氧化物去除。

综上所述，针对氮氧化物的低成本去除方法有多种选择，可以根据实际情况选择合适的方法进行应用。

通过采取有效的措施去除氮氧化物，可以改善空气质量，保护人类健康和环境。

希望未来能有更多创新的方法出现，为氮氧化物的去除提供更多选择。