植物的氮素营养与氮肥施
中国农业大学植物营养学知识点
植物营养肥料学第一章：绪论1、植物营养学：是研究营养物质对植物的营养作用，研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2、植物营养学主要任务：阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程，以及体内营养物质运输、分配和能量转化的规律并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提高植物营养效率，从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
3、肥料：直接或间接供给植物所需养分，改善土壤性状，以提高作物产量和改善产品品质的物质。
5、植物矿物质营养学说-要点：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。
意义：①理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代的分界线和转折点，使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础；②实践上促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生产的发展。
在农业产量的增加份额中，有40%〜60%归功于化肥的施用。
植物矿物质营养学说具有划时代的意义。
6、养分归还学说-要点：①随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，②如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
意义：对恢复和维持土壤肥力有积极作用7、最小养分律（1843年），要点：①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。
也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。
②而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。
意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有针对性，应合理施肥。
8、李比希观点认识的不足与局限性：尚未认识到养分之间的相互关系；对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足；过于强调矿质养分作用，对腐殖质作用认识不够。
氮素营养与氮肥
Strawberry with N deficiency on right
+N -N
Celery leaves with N deficiency
缺氮
供氮
N deficiency in vine growth
缺氮
Japanese larch trees
-N +N
氮素过多的危害
作物贪青晚熟，生长期延长。 细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏） 和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐 斑病）。 大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮 存性； 棉花蕾铃稀少易脱落； 甜菜块根产糖率下降； 纤维作物产量减少，纤维品质降低。 蔬菜硝酸盐超标
（二）在土壤中的转化
少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收
大部分在脲酶作用下水解
1. 水解作用
CO(NH2)2
脲酶 (NH4) 2CO3 H2O
NH3＋CO2＋H2O
影响因素：脲酶活性与pH值、水分、温度、
有机质含量、质地等
如：10oC
7～12天
4～ 5 天 2～ 3 天 完全转化
20oC 30oC
尿素
成分与性质
以氨和二氧化碳为原料,在高温高压下直接合成的
有机酰胺态氮肥｡含氮量44%-46%,是固体氮肥中含氮量
最高的品种｡尿素为白色颗粒,易溶于水｡在干燥条件下,
有良好的物理性,但当气温增高,相对湿度较大时,易于潮
解｡因此,应存放于荫凉干燥处｡目前生产的尿素多加入 疏水物质如石蜡等,可显著降低肥料的吸湿性｡
4. 促进钙镁钾等的吸收
5. 吸湿性大，具助燃性（易燃易爆）
6. 硝态氮含氮量均较低
（二）理化性质与施用
氮肥的正确使用方法
氮肥的正确使用方法氮肥是指含有氮元素的化学肥料，它是植物生长和发育所必需的营养元素之一。
氮肥的正确使用方法能够提高农作物的产量和品质，同时也能减少对环境的污染。
本文将介绍氮肥的使用方法以及注意事项，帮助农民正确使用氮肥，提高农作物的产量和品质。
一、氮肥的种类氮肥的种类有很多，常见的有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钾等。
其中，尿素是最常用的氮肥之一，因为它价格低廉、氮含量高、易于储存和运输。
硝酸铵和硫酸铵也是常用的氮肥，它们的氮含量较高，但价格较贵。
硝酸钾是一种含氮和钾的复合肥料，它可以提高植物的抗病能力和品质。
二、氮肥的使用方法1. 施肥时间氮肥的施肥时间很关键，一般来说，要在农作物生长的关键期施肥，这样可以提高农作物的产量和品质。
比如，在玉米的生长期，要在拔节期、抽雄期和灌浆期分别进行施肥，这样可以提高玉米的产量和品质。
2. 施肥量氮肥的施肥量也很关键，要根据农作物的品种、生长期和土壤肥力情况来确定施肥量。
一般来说，氮肥的施肥量要控制在合理范围内，过多的施肥会导致氮素过剩，影响农作物的品质和产量，同时还会造成环境污染。
过少的施肥则会导致农作物缺氮，影响农作物的生长和3. 施肥方式氮肥的施肥方式有很多种，常用的有基肥、追肥和叶面喷施。
基肥是在播种或移栽前将氮肥施入土壤中，以供农作物生长和发育。
追肥是在农作物生长期间进行的补充施肥，可以提高农作物的产量和品质。
叶面喷施是在农作物的叶面上喷洒氮肥溶液，可以快速补充植物所需的氮素，促进农作物的生长和发育。
三、氮肥的注意事项1. 避免过度施肥过度施肥会导致氮素过剩，影响农作物的品质和产量，同时还会造成环境污染。
因此，要控制好氮肥的施肥量，避免过度施肥。
2. 配合有机肥使用氮肥和有机肥的配合使用可以达到最佳效果，有机肥可以提高土壤的肥力，促进农作物的生长和发育，同时还可以减少氮肥的使用量，降低成本。
3. 避免施肥到地表氮肥施肥时要避免将肥料直接撒在地表上，因为氮肥会随着雨水流失，导致氮素的浪费和环境污染。
最新土壤氮素与氮肥ppt课件
（续）表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施用 氯化铵 NH4＋＋Cl－ 基肥 (配施石灰和 使土壤酸化(生理酸,硝化酸, 有机肥)，追肥，适于 代换酸)、脱钙板结 稻田和一般作物， 不宜忌氯作物 硫 铵 NH4＋＋SO42－ 基肥(配施石灰和 使土壤酸化(游离酸生理酸, 有机肥)，追肥，种肥 硝化酸，代换酸)、板结 适于各种作物 不宜稻田
有机氮 无机氮
矿化作用 固定作用
1.有机态氮的矿化作用（氨化作用）
（1）. 定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。 （ 2）. 过程： 有机氮 氨基酸 NH4＋－N＋有机酸 （有效化）
土壤中铵态氮肥变化示意图
Hale Waihona Puke 氨气吸收吸附
挥发
NH4+
NH4+
硝化作用
铵态氮肥
铵态氮肥
硝态氮
土壤 胶粒
2.在土壤中的转化和施用 表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用 品种 转化及结果 施 用 液氨 NH3＋H2O NH4＋＋OH－ 基肥, 追肥及深施 氨水 对土壤和作物影响不大 基肥, 追肥, 深施 碳铵 NH4＋＋HCO3－ 基肥, 追肥, 深施 对土壤没有副作用，适于各种土壤和大对数作物
3、土壤中氮的形态 水溶性 速效氮源 <全氮的5% （1）. 有机氮 水解性 缓效氮源 占50～70% (>98%) 非水解性 难利用 占30～50% 离子态 土壤溶液中 （2）. 无机氮 吸附态 土壤胶体吸附 (1～2％) 固定态 2：1型粘土矿物固定
本章小结： 1. 植物的氮素营养 （掌握吸收与同化、失调症） 2. 土壤中的氮素及其转化 （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）
《植物营养学原理》课程教学大纲
《植物营养学原理》课程教学大纲Principle of Plant Nutrition一、课程基本信息（一）知识目标：以提高土壤肥力为中心，研究和探索土壤肥力的发生发展规律，掌握不断提高土壤肥力的技术措施；— 1 —（二）能力目标: 研究植物的营养特点、肥料的性质，着重研究肥料在土壤中的转化过程及施肥技术。
（三）素质目标：课程紧跟本学科的发展，紧密联系生产实际，增强学生的专业技能。
三、基本要求（一）了解植物营养学在保护环境和维持生态平衡时的重要作用；（二）理解农业生产过程有关的土壤条件和施肥管理措施，从而对农业生产过程的改进提供科学的理论依据；（三）掌握植物营养学的基本概念和基本理论知识，弄清植物营养学的基本原理和各个肥力要素状况及其相互关系。
四、教学内容与学时分配第一章绪论3学时第一节植物营养学与农业生产知识点：一、植物营养学的概念二、植物营养学的作用三、植物营养学的任务第二节植物营养学的发展概况知识点：一、我国古代肥料科学的发展二、西欧植物营养学的发展---植物营养学的建立三、我国植物营养学的发展第三节植物营养学的研究内容和研究方法知识点：一、植物营养学的研究内容二、植物营养的研究方法— 2 —本章小结重点：植物营养学的概念、作用和研究内容难点：植物营养学的研究方法思考题：作业：植物营养学是如何一步步提出的，概述其发展历程。
建议教学方法：课堂讲授第二章植物营养与施肥原则5学时第一节植物必需营养元素第二节植物对养分的吸收第三节影响植物吸收养分的条件第四节施肥的基本原理第五节植物营养特性与施肥本章小结重点：必需营养元素的概念和种类；植物对养分的吸收、影响植物吸收养分的外界环境条件；植物营养特性与施肥原则。
难点：植物对养分的吸收。
思考题：植物的组成、必需营养元素的概念和种类；植物营养期、植物营养临界和最大效率期的概念养分离子向根部迁移的途径、植物对养分（离子态和有机态）吸收的途径特点；光照、温度、水分、通气、土壤反应、养分浓度和离子间的相互作用对植物吸收养分的影响；合理施肥的原则。
第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥
第七章土壤与植物氮素营养及化学氮肥第一节土壤氮素营养一、土壤中氮素的来源及其含量（一）来源1. 施入土壤中的化学氮肥和有机肥料2. 动植物残体的归还3. 生物固氮4. 雷电降雨带来的NH4＋－N和NO3－－N(二)、土壤氮素的含量1 土壤氮素的含量土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、气候等影响，同时也受人为因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影响。
我国自然植被下土壤表土中氮素的含量与有机质含量密切相关。
我国土壤含氮量的地域性规律：北增加西长江东增加南增加一般农业土壤耕层氮素含量在0.5-3.0g/kg之间。
较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。
表层含氮量最高，以下各层随深度增加而锐减。
(三)、土壤中氮的形态1. 无机氮吸附态土壤胶体吸附(1～2％) 固定态2：1型粘土矿物固定水溶性速效氮源<全氮的5%2. 有机氮水解性缓效氮源占50～70%(>98%) 非水解性难利用占30～50%离子态土壤溶液中（1）土壤无机态氮:位于粘土矿物晶层间的固定态铵是数量最大的一部分。
（1）土壤无机态氮交换性NH4+、溶液中NH4+和NO3-最易被植物吸收，一般为几个mg/kg，具有重要的农学意义。
土壤无机氮还包括NO2-,一些含氮气体，如NH3、N2O、NO、NO2等。
N2O是温室气体之一。
（2）土壤有机态氮一般情况下土壤有机态氮构成了土壤全氮的绝大部分。
土壤有机态氮的组成较为复杂，以前已分离鉴定出的含氮化合物单体有氨基酸、氨基糖，嘌呤、嘧啶以及微量存在的叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等。
绝大多数有机态氮存在于土壤固相中，只有很少量的存在于土壤液相中。
(四)、土壤中氮的转化NH3 N2、NO、N2O矿化作用硝化作用生物固定有机质铵态氮硝态氮有机氮生物固定硝酸还原作用吸附态铵水体中的硝态氮或固定态铵（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）与生物固持作用矿化作用：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解生成氨的过程。
土壤氮素与氮肥PPT演示课件
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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。
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三、氮肥的种类、性质和施用
氮肥
铵态氮肥 硝态氮肥 酰胺态氮肥
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（一）、铵态氮肥
包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵
1. 共同特性（均含有NH4＋ ）
（1）. 易溶于水，易被作物吸收
（2）. 易被土壤胶体吸附和固定
（3）. 可发生硝化作用 NH4＋
NO3－
（4）. 碱性环境中氨易挥发 NH4＋ + OH－
NH3
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氨气 挥发
铵态氮肥
吸收 铵态氮肥 吸附
土壤 胶粒
NH4+ NH4+
硝化作用 硝态氮
土壤中铵态氮肥变化示意图
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2.在土壤中的转化和施用
表 铵态氮肥在土壤中的转化和施用
品种
转化及结果
施用
液氨 氨水
NH3＋H2O
NH4＋＋OH－ 基肥, 追肥及深施
对土壤和作物影响不大
基生物 水解、氧化、还原、转位
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NH4＋－N＋有机酸 （有效化）
2.硝化作用
（1）. 定义：在通气的条件下,土壤中的NH4＋ ，在微
生物的作用下氧化成硝酸盐的现象
（2）. 过程：
NH4＋＋ O2
亚硝化细菌
NO2－ ＋ 4H＋
2NO2－＋O2
硝化细菌
植物营养与施肥详解
B、Ca 缺素症状出现在新叶顶端分生组织 再利用程度很低
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二、植物的氮素营养与氮肥
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植物的氮素营养与氮肥——氮素分布与吸收
1、植物体内氮素的含量与分布 含量：占植物干重的0.3~5。植物种类：豆科植物>非豆科植物。 品种：高产>低产。器官：叶>根。 2、分布变化：营养生长期在营养器官。生殖生长期到贮藏器官。 3、植物对氮的吸收形态:无机态、有机态。 4、植物对尿素同化途径：脲酶途径、非脲酶途径：直接同化 5、植物对氨态氮的吸收与同化机理 ： 被动渗透 、接触脱质子。 6、酰胺意义： a贮存氨基 ； b解除氨毒 ； c参与代谢。 7、尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时会出现受害症状
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植物营养原理——营养最大效率及缺素表现
1、植物营养最大效率期：在植物生长阶段中，所吸收的某种养分能 发挥其最大效能的时期
2、缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系：
N、P、K、Mg
缺素症状出现在老叶 再利用程度高
S
缺素症状出现在新叶 再利用程度低
Fe、Zn、Cu、Mo 缺素症状出现在新叶 再利用程度低
2、氮过量外观表现：a营养体徒长贪青迟熟；b叶面积增大叶色浓绿 叶片下披互相遮荫；c茎杆软弱抗病虫，抗倒伏能力差；d根系短而 小，早衰。
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植物的氮素营养与氮肥——氨态和硝态氮素
1、氨态氮素： a带正电荷，是阳离子。 b能与土壤胶粒上的阳离子交换而被吸附。 c被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失。 d进行硝化作用后。转为硝酸态氮，不降低肥效。 2、硝态氮素： a带负电荷，阴离子。 b不能进行交换而存在土壤溶液中。 c在土壤溶液中随水运动而移动，流动性大，易流失。 d进行硝化作用后形成氮气或氧化氮气而丧失肥效。
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吸收：根、叶均能直接吸收
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
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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。
NO3-
NR,Fe、Mo 硝酸还原酶
NO2-
NiR，Fe、Mn 亚硝酸还原酶
(叶绿体)
NH3
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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
③ 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少
16
Байду номын сангаас
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。
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
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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)
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）；
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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
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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）
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
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
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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
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。
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(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
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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
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
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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
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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
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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、
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，