【农技】植物营养元素-大量元素之氮

【农技】植物营养元素-大量元素之氮

【农技】植物营养元素-大量元素之氮

2016-07-26 掌上农事

植物在生长发育过程中需要多种营养元素，而氮素尤为重要。在所有必须营养元素中，氮是限制植物生长和形成产量的首要因素。它对改善作物品质也有明显的作用。氮的营养功能显微镜下的植物细胞氮是植物体细胞原生质中的基本物质，也是植物内每个活细胞的重要组成部分。除此以外，氮还是制造叶绿素的重要物质，它能够促进植物叶片浓绿，使植物生长的更茂盛。还参与植物体内蛋白质和核酸的合成，促进植物细胞不断的分裂和增长，使植物枝叶的叶面积逐渐增大。蛋白质的主要组成元素蛋白质是构成细胞内生命物质的基础，其平均含氮量为16%~18%，在作物生长发育过程中，细胞的增长和分裂及新细胞的形成都必须有蛋白质参与。缺氮时因新细胞形成受阻而导致植物生长发育缓慢，严重时甚至出现生长停滞。所以氮素是一切有机体不可缺少的元素，它也被称为生命元素。核酸和核蛋白的重要成分核酸和核蛋白在植物生活和遗传变异过程中有特殊的作用，一方面它是蛋白质的合成的模板，另一方面决定作物遗传信息

的传递者。而氮在核酸中的含量为15%左右，当作物缺氮时，作物的生长发育和生命活动会受到严重阻碍。叶绿素的组分元素众所周知，绿色植物有耐于叶绿素进行光合作用，叶绿素的含量能直接影响光合作用的速率和光合产物的形成。当植物缺氮时，体内叶绿素含量下降，叶片黄化，光合作用强度减弱，光合产物减少，从而使作物产量明显降低。绿色植物生长和发育过程中没有氮素参与是不可想象的。植物氮的来源空气中含有近80%的氮气(N2),然而,植物无法直接利用这些分子态氮。只有某些微生物(包括与高等植物共生的固氮微生物)才能利用大气中的氮气，而植物所利用的氮源,主要来自土壤。根瘤菌土壤中的有机含氮化合物主要来源于动物、植物和微生物躯体的腐烂分解,然而这些含氮化合物的大多是不溶性的,通常不能直接为植物所利用，大部分需要经过一定的转化才能被作物吸收利用。氨化作用有机态氮经微生物作用并分解产生NH3的过程，称为氨化作用，也是氮元素的矿化过程。参与氨化作用的微生物很广泛，在不同土壤条件下这一作用都能进行。氨化作用是促进氮元素有效化的作用，氨溶于水生成NH4+易被作物吸收。当土壤持水量在60%左右，土温保持30℃～35℃，土壤呈中性至微碱性条件时，氨化作用顺利进行。如尿素是有机态氮肥，是酰胺态氮。尿素要经过土壤微生物(尿酶)的作用，转化生成碳酸铵后，才能被作物吸收利用。硝化作用氨或铵盐在土壤硝化细菌的作

用下，转化为硝酸称为硝化作用。硝化作用分2步进行，首先在亚硝化细菌作用下，氨氧化为亚硝酸，亚硝酸很少在土壤中积累，随即在硝化细菌的作用下，进一步氧化为硝酸。土壤通气好，持水量在60%左右，土温25℃～30℃，土壤呈中性时，硝化作用能顺利进行。反硝化作用硝态氮被土壤反硝化细菌还原为亚硝酸，并进一步还原为N2、NO2、NO等气体而挥发损失，称为反硝化作用，又称为脱氮作用。当土壤通气不良，土温为30℃～35℃，pH= 5～8和土壤含有较多的新鲜有机质时，最易产生反硝化作用。铵态氮在通气的土壤上层转化为硝态氮后，如果被淋溶到缺氧的深层或者土壤通气不畅，也会发生反硝化作用。生物固定有效氮被土壤微生物消耗，变为其躯体的成分而固定下来。这是土壤有效氮的无效化过程。然而，一旦微生物死亡，经过分解放出氮元素又可被作物吸收利用。生物固定是土壤氮元素无效化过程，但有利于土壤微生物活动和对氮元素的暂时贮存。如何判断氮素在植物体内的供给状况？前文提到植物氮素多少与作物中叶绿素含量存在密切的关系。因此，我们可以根据植物在不同的生长阶段，叶片颜色深浅和叶片大小来判断氮素的供给情况。作物缺氮的外部症状玉米缺氮棉花缺氮作物缺氮的显著特征是植株下部老叶片从叶尖开始褪绿黄化，再逐渐向上部叶片扩展。缺氮也会造成作物产品品质下降，蛋白质和必需氨基酸、生物碱以及维生素的含量减少，整个植

株生长受抑制，地上部受影响较地下部明显。葡萄缺氮水稻缺氮叶片呈灰绿色或黄色，窄小，新叶出得慢，叶片数少，严重时下部老叶呈黄色，干枯死亡。茎干矮短细小，多木质，分蘖分枝少。根受抑制较细小而短。作物花、果实发育迟缓，籽粒不饱满，严重时落果，不正常地早衰早熟，种子小，产量低。氮素过多的危害烟草氮过量危害氮素多过，常使作物生育期延迟，贪青晚熟，对生长期短的作物，会造成生长期延长，易遭到早霜的侵害。水稻氮过量贪青氮素过多使营养体徒长，细胞壁薄，叶面积增加，叶色浓绿，细胞多汁，植株柔软，易受机械伤和引起植株的真菌性病害。作物群体密度大，通风透光不良，易导致中下部叶片早衰，抗性差，易倒伏，结实率下降。番茄氮过量危害氮素多过还会增加叶片中硝态氮、亚硝胺类、甜菜碱、草酸等的含量，影响植物油和其他物质的含量。造成作物品质下降、减产，甚至造成土壤理化性状变坏、地下水污染。所以在保护地栽培应重视合理施用氮肥。