植物氮營養(yǎng)課件

缺氮第二章植物氮素營養(yǎng)與氮肥N本章重點(diǎn)內(nèi)容：氮在植物體內(nèi)的功能與對植物生長發(fā)育有何影響；主要氮肥種類的性質(zhì)和合理施用技術(shù)。提高氮肥利用效率的途徑。基本內(nèi)容第一節(jié)植物的氮素營養(yǎng)第二節(jié)氮肥的種類、性質(zhì)和施用第三節(jié)氮肥的有效施用含量一般植物含氮量約占植物體干物重的0.3%-5%,而含量的多少與植物種類、器官、發(fā)育階段有關(guān)。種類：大豆>玉米>小麥>水稻器官：葉片>子粒>莖稈>苞葉發(fā)育：同一作物的不同生育時(shí)期，含氮量也不相同。一、植物體內(nèi)氮的含量、形態(tài)和分布第一節(jié)植物的氮素營養(yǎng)作

物器

官含氮（N,%）水

稻籽

粒1.3-1.8莖

稈0.5-0.9小

麥籽

粒2.0-2.5莖

稈0.4-0.6棉

花種

子2.8-3.5纖

維0.28-0.33莖

稈1.2-1.8油

菜種

子4.0-4.5莖

稈0.8-1.2豆料作物籽

粒4.0-6.5莖

稈0.8-1.4若干農(nóng)作物體內(nèi)的含氮量第一節(jié)植物的氮素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)氮的含量、形態(tài)和分布形態(tài)：無機(jī)態(tài)氮低分子量有機(jī)態(tài)氮高分子量有機(jī)態(tài)氮（氨基酸，酰胺，胺）（蛋白質(zhì)，核酸）注意：作物體內(nèi)氮素的含量和分布，明顯受施氮水平和施氮時(shí)期的影響。通常是營養(yǎng)器官的含量變化大，生殖器官則變動小，但生長后期施用氮肥，則表現(xiàn)為生殖器官中的含氮量明顯上升。二、氮的營養(yǎng)功能蛋白質(zhì)的組分核酸和核蛋白的組分葉綠素的組分酶的組分維生素的組分生物堿的組分植物激素的組分氮是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分，也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。供氮對馬鈴薯傷流液中細(xì)胞分裂素含量的影響細(xì)胞分裂素含量（μmol）連續(xù)供氮連續(xù)不供氮天0196196342026656117三、植物氮的吸收與同化植物吸收氮的形態(tài)NO3-N的吸收與同化NH4-N的吸收與同化CO(NH2)2-N吸收與同化NO3--N和NH4+-N營養(yǎng)作用的比較（一）植物吸收氮素的形態(tài)主要是NH4+、NO3-，少量可溶性有機(jī)含氮小分子化合物，如：氨基酸、酰胺、尿素，等。N生產(chǎn)實(shí)踐中

在旱地農(nóng)田中，硝態(tài)氮是作物的主要氮源。由于土壤中的銨態(tài)氮通過硝化作用可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。所以，作物吸收的硝態(tài)氮多于銨態(tài)氮。1、NH4+-N的吸收NH4+的吸收與H+的釋放存在著相當(dāng)嚴(yán)格的等摩爾關(guān)系(K.Mengeletal,1978)。

水稻幼苗對NH4+的吸收與H+釋放的關(guān)系NH4+的吸收H+的釋放(μmol/L)(μmol/L)158184174145149183166145質(zhì)膜上NH4+脫質(zhì)子作用的示意圖外界溶液NH3質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)NH4+H+1.NH4-N的吸收方式：主動或被動pH：下降同化過程谷氨酸＋NH3＋ATP谷氨酰胺＋ADP＋Pi谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋2e-＋2H+2谷氨酸谷氨酸合成酶谷氨酸+α-含氧酸α-氨基酸+α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶α-氨基酸二肽多肽或蛋白質(zhì)2.NH4-N的同化2.NH4-N的同化部位：根系受體：呼吸作用產(chǎn)生的a-酮戊二酸產(chǎn)物：氨基酸（谷氨酸），在轉(zhuǎn)氨酶的作用下轉(zhuǎn)氨基，形成新的氨基酸（蛋白質(zhì)）。過多的NH3，可形成酰胺（谷氨酰胺，天門冬酰胺），NH3避免毒害（三）NO3-N的吸收與同化NO3-N的吸收NO3-N的同化硝酸還原成氨是由兩種獨(dú)立的酶分別進(jìn)行催化的。硝酸還原酶可使硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，而亞硝酸還原酶可使亞硝酸鹽還原成氨。2、NO3-N的同化NO2_NO3_NH31）NO3-N還原為NO2-N部位：細(xì)胞質(zhì)硝酸還原酶NitrateReductase：黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),細(xì)胞色素和鉬為輔酶，由NADPA（或NADH)作為電子供體耗能和質(zhì)子—ATP和H+產(chǎn)生OH-排出，pH上升。鉬對小麥葉片中硝酸還原酶活性的影響

(供鉬水平μg/株）葉片預(yù)處理(供鉬μg/L)硝酸還原酶活性（μmolNO2/g鮮重)24小時(shí)70小時(shí)

0.00500.20.3

0.0051002.84.25.00─5.0100─

(Randall，1969)8.08.22、NO3-N的同化NO3-還原產(chǎn)物之一OH-，一部分在植物體內(nèi)被中和，大部分從根排出，使根際pH值升高。NO3-+8H++8e-NH3

+2H2O

+OH-目前關(guān)于尿素被同化的途徑有兩種見解：其一、尿素在植物體內(nèi)可由脲酶水解產(chǎn)生氨和二氧化碳；其二、尿素是直接被吸收和同化的——尿素

磷酸

氨甲酰磷酸精氨酸++鳥氨酸瓜氨酸尿素同化的特點(diǎn)是：對植物呼吸作用的依賴程度不高，而主要受尿素濃度的影響。（三）CO(NH2)2-N的吸收和同化NO3--N是陰離子，為氧化態(tài)的氮源，

NH4+-N是陽離子，為還原態(tài)的氮源。五）NO3--N和NH4+-N營養(yǎng)作用的比較不能簡單的判定那種形態(tài)好或是不好，因?yàn)榉市Ц叩团c各種影響吸收和利用的因素有關(guān)！(一)作物種類

水稻是典型的喜NH4+-N作物。（水稻幼苗根內(nèi)缺少硝酸還原酶；NO3--N在水田中易流失，并發(fā)生反硝化作用。）

煙草是典型的喜NO3--N作物。（二）環(huán)境反應(yīng)（pH）

從生理角度看，NH4+-N和NO3--N都是良好的氮源，但在不同pH條件下，作物對NH4+-N和NO3--N的吸收量有明顯的差異。NH4+-N肥效不好主要是由于生理酸性所造成的。不同形態(tài)氮肥對玉米和水稻幼苗生長的影響（幼苗培養(yǎng)15天）以NaNO3為氮源以（NH4）2SO4為氮源干重原來pH最終pH干重原來pH最終pH玉米0.4055.26.80.7235.14.0水稻0.1265.26.00.3065.12.9四、植物缺氮癥狀與供氮過多的危害氮素缺乏癥狀氮素過多的危害1、氮素不足植物生長緩慢。植株矮小，葉片細(xì)小直立；葉片黃化（葉色淡綠，嚴(yán)重時(shí)呈淡黃色；失綠均一，從老葉逐漸向上部葉片發(fā)展）。番茄、玉米葉脈和葉柄呈現(xiàn)深紫紅色；莖細(xì)而長，分蘗或分枝少；根細(xì)長，數(shù)量少；花少、果稀，提前成熟，產(chǎn)量低，品質(zhì)差；生育期縮短。缺氮大麥：下部葉片淡黃，中部葉片葉尖發(fā)黃并逐漸向葉基部擴(kuò)展，新葉保持綠色而挺直。玉米：下部葉尖發(fā)黃，逐漸沿中脈擴(kuò)展成倒V字形，中脈發(fā)紅，中部葉片顏色淡綠。油菜：植株矮小，下部葉黃紅，根系細(xì)長，分枝根量少，色白。棉花：下部葉色黃紅，葉脈淡黃，中部葉黃綠，新葉淡綠。菠菜：老葉幾乎全部黃化，新葉相對留有一些綠色萵苣缺氮：葉片發(fā)白，生長緩慢，包心小，最終導(dǎo)致外葉變?yōu)辄S白色而死亡茄子葉片缺氮：下部葉片的葉脈間黃化嚴(yán)重，而葉脈上仍留有少許

菜豆缺氮：葉色變黃，干枯脫落生長14周的健康蘿卜蘿卜缺氮3周植株，老葉發(fā)黃，葉脈紅色胡蘿卜正常缺氮缺氮后地上部矮小，葉色淡綠，根相對較小正常缺氮缺氮后生長矮化，葉片蒼白，老葉變黃，并從葉片頂端開始死亡蔥頭甜菜：從由到左為不同程度缺氮葉片，洋白菜：葉呈小型，葉色帶有黃色，生育變壞過量正常缺氮過量時(shí)植株徒長，株型呈倒三角形，生長點(diǎn)所形成的花芽多發(fā)展為亂形果缺氮的株型呈正三角形，結(jié)果差，產(chǎn)量低番茄2、氮素過多葉色濃綠，枝葉茂盛，通風(fēng)透光不良；影響碳水化合物的積累。（蛋白質(zhì)的合成消耗大量碳水化合物）易倒伏（細(xì)胞壁、果膠類物質(zhì)形成少，細(xì)胞壁變?。瘫究浦参锩黠@易病蟲害貪青遲熟，降低品質(zhì)。2、氮素過多谷類作物：根系生長受抑制，不利后期植株吸收水分和養(yǎng)分；且品質(zhì)降低；桔柑：果實(shí)變小，果皮加厚果肉百分率下降，著色不良，含糖少，品質(zhì)差，不耐貯藏。蘋果：枝葉徒長，不能充分進(jìn)行花芽分化，易發(fā)生病蟲害，果實(shí)著色不良，缺乏甜味，品質(zhì)差，成熟晚。蔬菜：組織含水量高，不耐貯藏；2、氮素過多NO3-可能在植物體內(nèi)的累積，對人、畜有害。原因：

NO3-進(jìn)入動物胃腸系統(tǒng)后經(jīng)細(xì)菌還原形成NO2-。NO2-具有毒性：NO2-是強(qiáng)氧化劑，可使血紅蛋白分子中心的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，導(dǎo)致氧氣輸送受阻；NO2-與仲胺作用形成可以致癌的亞硝胺。NO2-+R1–NH–R2OH-+R1–N–R2

N=O施氮kg/ha花椰菜球莖甘藍(lán)萵苣026-15444-307150-76875--490-1980100-122-657-150--884-219920095-546381-1117-400208-649--幾種蔬菜硝酸鹽含量與氮肥施用量關(guān)系（NO3mg/kg鮮重）糖料和淀粉類作物：前期施足氮肥，后期節(jié)制氮肥用量