氮素在植物中的代谢,氮素形态及配比对作物

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导语：氮素在植物中的代谢，氮素形态及配比对作物生长发育的影响？

氮被称为“生命元素”，植物组织中平均含氮量在3%-5%，是构成蛋白质的主要成分，又是植物体内叶绿素和许多酶的组成成分。缺少氮时植物新陈代谢会发生紊乱，从而影响植物体内的物质合成与转化。化学氮肥是按不同的含氮种类进行分类，可以分为：铵态氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。其中，硝态氮易淋失，易反硝化脱氮损失，不宜作基肥施用，而且不易在多雨和水地施用。铵态氮肥和尿素适宜作基肥深施，表施易挥发。长效氮肥不易淋失，能够在土壤中较长时间保持肥效，可以作为基肥早施，也可施用于生长期长的作物。

土壤中的氮可以分为无机态和有机态两大类，其中有机态氮占到了全氮含量的95%的以上，无机态氮只有一少部分。土壤中的无机态氮是植物能直接吸收利用的速效氮，包括土壤溶液中的NO、NH，以及土壤胶体吸附的NH。土壤中的有机态氮、铵态氮、硝态氮之间在生物因素或者物化作用下可以相互转化，转化主要有以下几种形式：在微生物酶系的作用下，含氮的有机化合物分解成无机态氮NO、NH的过程叫做有机态氮的矿化过程，大多数土壤中每年约有1%–3%的有机态氮会被矿化。硝化作用是指铵态氮转化成硝态氮的过程，在通气良好的条件下，土壤中的氨在微生物的作用下，最后生成硝态氮。硝化作用过程中有硝化细菌和亚硝化细菌参加，亚硝化细菌将铵转化成亚硝态氨，再由硝化细菌将其转化为硝态氮，其中亚硝化作用过程缓慢，硝化作用相对速度较快，两种作用相互衔接。

铵态氮和硝态氮均是植物可以直接吸收的两种主要氮源，植物对两者的吸收速率都比较快，且吸收后均被迅速同化为氨基酸和蛋白质，即NH-N和NO-N对植物的生理功效上无差异。NH被根吸收后，很快被同化为酰胺，氨基酸，通过韧皮部运输至植物的地上部分。NO被植株根系吸收后，一部分被还原为NH后同化为氨基酸、蛋白质等有机物，通过韧皮部向植物的地上部分运输，一部分以NO的形式直接通过木质部运输到植物地上部分，而剩余部分会储存于根系细胞的液泡当中。

近年来大量研究表明，硝态氮与铵态氮配合施用能更好的促进植物生长。目前还不清楚向植物同时供应硝态氮和铵态氮会促使作物增产的具体原因，不过有人认为是这很有可能是由于硝态氮同化比铵态氮同化消耗更多的能量，适量的铵态氮替代硝态氮可以节省能量，有利于植物进行其它代谢过程，例如蛋白质的合成。

氮素是最主要的矿质元素之一，是植物体中蛋白质，核酸，许多辅助因子以及植物次级代谢物的主要组成成分。通过合理施用氮肥以补充蔬菜生长需求量较大的氮素是获得高产优质蔬菜的有效措施。氮素形态对作物生长有重要作用，通过氮素代谢、光合作用、矿质元素吸收及呼吸代谢等，最终影响作物的形态和产量。在适宜的氮素浓度范围内，提高氮元素水平后的配方营养液栽培小白菜，可以明显促进小白菜的生长，小白菜叶面积、株幅均明显提高，并促进了根系生长。

增施氮肥还能改善植物中光合酶的代谢，提高叶片羧化酶的含量和活性。氮素营养能够提高小麦旗叶老化过程中叶绿素的含量和光合速率，使得旗叶老化过程中其光合机构的光反应和暗反应直接达到平衡。植物吸收氮素的两种形态NO-N和NH-N对植物吸收矿质元素都有一定的影响。植株生长前期铵态氮和酰胺态氮对植株吸收N、K、Ca、Mg表现出显著的抑制作用，硝态氮表现显著的促进作用，而对P的吸收，各氮肥均表现显著的抑制作用；但在生长后期，不同氮肥最终均显著性的促进油菜养分吸收，且彼此之间的差异逐渐缩小。

氮肥形态及配比对蔬菜的经济产量和Vc、可溶性糖和可溶性固形物和硝酸盐含量等营养品质指标有很大的影响，尤其是影响蔬菜可食部分的硝酸盐的积累量。在适宜的氮肥施用范围内，随着施用氮肥量的增加，蔬菜体内Vc含量增加。作物提供不同的氮源会影响到植物的碳水化合物代谢，以硝态氮为氮源时，利于作物体内蔗糖积累，反之利于作物中淀粉的积累。农业生产中氮肥用量同蔬菜体内硝酸盐的含量呈正相关。