植物的氮素营养与氮肥施
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13
3. 酰胺的形成及意义
形成：NH3＋
谷氨酸 天门冬氨酸
酰胺合成酶 ATP
谷氨酰胺 天门冬酰胺
意义：①贮存氨基；
②解除氨毒；
③参与代谢。
14
（二）植物对硝态氮的吸收与同化
1. 吸收：植物主动吸收NO3-－N 2. 同化： 吸收后，10～30％在根同化
70～90％运输到茎叶同化 小部分贮存在液胞内
吸收：根、叶均能直接吸收
来自百度文库同化：①脲酶途径：尿素
脲酶 水解
NH3
②非脲酶途径：直接同化
尿素
氨甲酰磷酸
瓜氨酸
氨基酸 精氨酸
尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时，植物 会出现受害症状
2. 氨基态氮：可直接吸收，效果因种类而异
20
四、铵态氮和硝态氮的营养特点
NO3--N是阴离子，为氧化态的氮源； NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。
中性至微碱性：有利于铵的吸收
植物吸收NO3－时，pH缓慢上升，较安全 植物吸收NH4＋时，pH迅速下降，可能危害 植物(水培尤甚)
23
NO3- NH4+ 植物吸收不同形态氮源对根际pH值的影响
24
伴随离子：
Ca2 + 、Mg2 +等有利于NH4+的吸收（而NH4+、 H+对K+、Ca2 + 、Mg2 +的吸收有拮抗作用）；
营养生长期>生殖生长期
5
2. 分布：
器官：种子>叶>根>茎 组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，
生长点>非生长点
原因：氮在植物体内的移动性强
6
二、植物体内含氮化合物的种类 （氮的生理功能）
1. 氮是蛋白质的重要成分 （含氮16～18％）
2. 氮是核酸的成分（含氮约7％） 3. 氮是叶绿素的成分
（叶绿体含蛋白质45～60％）
158 184 174 145
149 183 166 145
2）特点：释放等量的H＋，
使介质pH值
11
2. 同化
(1) 部位：在根部很快被同化为氨基酸
(2) 过程： 氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
各 转氨基作用 种
新 的 氨 基 酸
12
反应式：
NH3＋谷氨酸＋ATP 谷氨酰胺合成酶 谷氨酰胺＋ADP＋Pi 谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋2e－＋2H＋ 谷氨酸合成酶 2谷氨酸 谷氨酸＋17酮酸 转氨酶 17种氨基酸 合成 蛋白质
A. 离子间相互作用 B.养分归还学说
C. 最小养分律 D. 传统施肥方法
F. 合理施肥的指标
1
第九章
植物的氮素营养与氮肥施用
Nitrogen(N)
华南农业大学 作物营养与施肥研究室
2011.05 2
存在问题
土壤中氮素养分的不足是限制作物产量 的主要因素 不合理、过量施用氮肥对环境造成污染 硝酸盐过量问题危害人体健康
核苷酸等 （少量）
9
（一）植物对铵态氮的吸收与同化
1. 吸收 1）机理：①被动渗透
膜外 NH4+
(Epstein,1972) H+
膜 膜内 ATPase
②接触脱质子
NH4+
(Mengel,1982) H+
NH3
10
水稻幼苗对NH4+的吸收与H+释放的关系
NH4+的吸收 (μmol/L)
H+的释放 (μmol/L)
17
影响蔬菜硝酸盐含量的因素 植物因素: 种类、品种、部位 肥料因素: 种类、用量、时间 气候因素: 温度、光照 收获因素: 施肥后安全期、一天内时间
18
降低植物体内硝酸盐含量的措施：
选用优良品种 控施氮肥 增施钾肥 增加采前光照 改善微量元素供应等
19
（三）植物对有机氮的吸收与同化
1. 尿素（酰胺态氮）
为什么呢 ？！
3
主要内容
要求
1. 植物的氮素营养
了解，
掌握吸收与同化、失调症
2. 土壤中的氮素及其转化 了解，
掌握主要转化的含义
3. 氮肥的种类性质与施用 掌握
4. 氮肥的合理施用
掌握
4
第一节 植物的氮素营养
一、植物体内氮的含量与分布
1. 含量：占植物干重的0.3～5％ 影响因素：
植物种类：豆科植物>非豆科植物 品 种： 高产品种>低产品种 生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期，
26
田间水稻缺氮
27
生长矮小，根系细长，分枝（蘖）减少。
老 缺N
叶 发 黄 枯 死， 新 叶 色 淡
CK
N 是 叶 绿 素 的 成 分
NO3-
NR,Fe、Mo 硝酸还原酶
NO2-
NiR，Fe、Mn 亚硝酸还原酶
(叶绿体)
NH3
15
影响硝酸盐还原的因素
① 植物种类：与根系还原能力有关，如:
木本植物 > 一年生草本植物 油菜 > 大麦 > 向日葵 > 玉米
② 光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还
原作用变弱，造成植物体内NO3－－N 浓 度过高
钼酸盐有利于NO3-的吸收与还原
介质通气状况：
通气良好，两种氮源的吸收均较快
水分：水分过多，NO3- 易随水流失 结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出
各自所需要的最适条件，那么，它们在生理上是具 有同等价值的。
25
五、植物氮素营养失调症状
1. 氮缺乏
(1) 外观表现
整株：植株矮小，瘦弱 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色， 从下部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实 根：色白而细长，量少，后期呈褐色
7
4. 氮是酶的成分（酶本身是蛋白质） 5. 氮是多种维生素的成分（维生素B1、
B2、B6等） 6. 氮是一些植物激素的成分（IAA、CK） 7. 磷脂和生物碱也含氮
氮素通常被称为 生命元素
8
三、植物对氮的吸收与同化
吸收的形态
无机态：NH4+－N、NO3-－N
（主要）
有机态：NH2 －N、氨基酸、
不能简单的判定哪种形态好或是不好， 因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因 素有关。
21
(一) 植物的喜铵性和喜硝性
喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯 兼性喜硝植物：小麦、玉米、棉花等 喜硝植物： 大部分蔬菜，如黄瓜、
番茄、莴苣等
专性喜硝植物：甜菜
22
(二) 原因
1. 植物的遗传特性 2. 环境因素
介质反应：酸性：有利于硝的吸收
③ 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少
16
④ 施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈
吸收）
⑤ 微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等
微量元素缺乏，NO3－－N 难以还原
⑥ 陪伴离子：如K＋，促进NO3－向地上部转
移，使根还原比例减少； 若供钾不足，影响NO3－－N 的还原作用,当植
物吸收的 NO3－－N 来不及还原，就会在植物体内 积累。
3. 酰胺的形成及意义
形成：NH3＋
谷氨酸 天门冬氨酸
酰胺合成酶 ATP
谷氨酰胺 天门冬酰胺
意义：①贮存氨基；
②解除氨毒；
③参与代谢。
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（二）植物对硝态氮的吸收与同化
1. 吸收：植物主动吸收NO3-－N 2. 同化： 吸收后，10～30％在根同化
70～90％运输到茎叶同化 小部分贮存在液胞内
吸收：根、叶均能直接吸收
来自百度文库同化：①脲酶途径：尿素
脲酶 水解
NH3
②非脲酶途径：直接同化
尿素
氨甲酰磷酸
瓜氨酸
氨基酸 精氨酸
尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时，植物 会出现受害症状
2. 氨基态氮：可直接吸收，效果因种类而异
20
四、铵态氮和硝态氮的营养特点
NO3--N是阴离子，为氧化态的氮源； NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。
中性至微碱性：有利于铵的吸收
植物吸收NO3－时，pH缓慢上升，较安全 植物吸收NH4＋时，pH迅速下降，可能危害 植物(水培尤甚)
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NO3- NH4+ 植物吸收不同形态氮源对根际pH值的影响
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伴随离子：
Ca2 + 、Mg2 +等有利于NH4+的吸收（而NH4+、 H+对K+、Ca2 + 、Mg2 +的吸收有拮抗作用）；
营养生长期>生殖生长期
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2. 分布：
器官：种子>叶>根>茎 组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，
生长点>非生长点
原因：氮在植物体内的移动性强
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二、植物体内含氮化合物的种类 （氮的生理功能）
1. 氮是蛋白质的重要成分 （含氮16～18％）
2. 氮是核酸的成分（含氮约7％） 3. 氮是叶绿素的成分
（叶绿体含蛋白质45～60％）
158 184 174 145
149 183 166 145
2）特点：释放等量的H＋，
使介质pH值
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2. 同化
(1) 部位：在根部很快被同化为氨基酸
(2) 过程： 氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
各 转氨基作用 种
新 的 氨 基 酸
12
反应式：
NH3＋谷氨酸＋ATP 谷氨酰胺合成酶 谷氨酰胺＋ADP＋Pi 谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋2e－＋2H＋ 谷氨酸合成酶 2谷氨酸 谷氨酸＋17酮酸 转氨酶 17种氨基酸 合成 蛋白质
A. 离子间相互作用 B.养分归还学说
C. 最小养分律 D. 传统施肥方法
F. 合理施肥的指标
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第九章
植物的氮素营养与氮肥施用
Nitrogen(N)
华南农业大学 作物营养与施肥研究室
2011.05 2
存在问题
土壤中氮素养分的不足是限制作物产量 的主要因素 不合理、过量施用氮肥对环境造成污染 硝酸盐过量问题危害人体健康
核苷酸等 （少量）
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（一）植物对铵态氮的吸收与同化
1. 吸收 1）机理：①被动渗透
膜外 NH4+
(Epstein,1972) H+
膜 膜内 ATPase
②接触脱质子
NH4+
(Mengel,1982) H+
NH3
10
水稻幼苗对NH4+的吸收与H+释放的关系
NH4+的吸收 (μmol/L)
H+的释放 (μmol/L)
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影响蔬菜硝酸盐含量的因素 植物因素: 种类、品种、部位 肥料因素: 种类、用量、时间 气候因素: 温度、光照 收获因素: 施肥后安全期、一天内时间
18
降低植物体内硝酸盐含量的措施：
选用优良品种 控施氮肥 增施钾肥 增加采前光照 改善微量元素供应等
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（三）植物对有机氮的吸收与同化
1. 尿素（酰胺态氮）
为什么呢 ？！
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主要内容
要求
1. 植物的氮素营养
了解，
掌握吸收与同化、失调症
2. 土壤中的氮素及其转化 了解，
掌握主要转化的含义
3. 氮肥的种类性质与施用 掌握
4. 氮肥的合理施用
掌握
4
第一节 植物的氮素营养
一、植物体内氮的含量与分布
1. 含量：占植物干重的0.3～5％ 影响因素：
植物种类：豆科植物>非豆科植物 品 种： 高产品种>低产品种 生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期，
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田间水稻缺氮
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生长矮小，根系细长，分枝（蘖）减少。
老 缺N
叶 发 黄 枯 死， 新 叶 色 淡
CK
N 是 叶 绿 素 的 成 分
NO3-
NR,Fe、Mo 硝酸还原酶
NO2-
NiR，Fe、Mn 亚硝酸还原酶
(叶绿体)
NH3
15
影响硝酸盐还原的因素
① 植物种类：与根系还原能力有关，如:
木本植物 > 一年生草本植物 油菜 > 大麦 > 向日葵 > 玉米
② 光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还
原作用变弱，造成植物体内NO3－－N 浓 度过高
钼酸盐有利于NO3-的吸收与还原
介质通气状况：
通气良好，两种氮源的吸收均较快
水分：水分过多，NO3- 易随水流失 结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出
各自所需要的最适条件，那么，它们在生理上是具 有同等价值的。
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五、植物氮素营养失调症状
1. 氮缺乏
(1) 外观表现
整株：植株矮小，瘦弱 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色， 从下部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实 根：色白而细长，量少，后期呈褐色
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4. 氮是酶的成分（酶本身是蛋白质） 5. 氮是多种维生素的成分（维生素B1、
B2、B6等） 6. 氮是一些植物激素的成分（IAA、CK） 7. 磷脂和生物碱也含氮
氮素通常被称为 生命元素
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三、植物对氮的吸收与同化
吸收的形态
无机态：NH4+－N、NO3-－N
（主要）
有机态：NH2 －N、氨基酸、
不能简单的判定哪种形态好或是不好， 因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因 素有关。
21
(一) 植物的喜铵性和喜硝性
喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯 兼性喜硝植物：小麦、玉米、棉花等 喜硝植物： 大部分蔬菜，如黄瓜、
番茄、莴苣等
专性喜硝植物：甜菜
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(二) 原因
1. 植物的遗传特性 2. 环境因素
介质反应：酸性：有利于硝的吸收
③ 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少
16
④ 施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈
吸收）
⑤ 微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等
微量元素缺乏，NO3－－N 难以还原
⑥ 陪伴离子：如K＋，促进NO3－向地上部转
移，使根还原比例减少； 若供钾不足，影响NO3－－N 的还原作用,当植
物吸收的 NO3－－N 来不及还原，就会在植物体内 积累。