氮素营养与氮肥(1)

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①贮存氨基(含氮化合物合成时氮源)
②解除氨毒 。有无可作为追肥指标
3、植物对有机氮的吸收与同化
1). 尿素(酰胺态氮) 吸收:根、叶均能直接吸收 同化:①脲酶途径:尿素 脲酶 NH3
氨基酸
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②非脲酶途径:直接同化 尿素 氨甲酰磷酸 瓜氨酸 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
NADP
铁氧还蛋白 (氧化性)
NADPH2
H2O+OH- 介质pH升高
wenku.baidu.com
叶绿体
叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图 19
理论应用 • 阴雨天光合作用减弱,还原态铁氧还蛋白生成减少,NO2
转化为NH3过程受阻, NO2积累,使用后夺取血液中氧气 发生中毒。(嘴唇紫红色) • 采集植物样品8-10点 白天光合作用,产生丙糖磷酸,细胞质中糖酵解,生成 NADH,有利于NO3转化NO2,根部吸收和叶片同化基本处 于平衡状态,最能反映体内营养状况。早晨叶片叶柄硝态 氮含量很高,中午减低,傍晚更低,晚上上升。
氮量较高,而茎杆含量较低,尤其是老熟的茎杆含量更低。如小麦子粒含氮 量为2.0%-2.5%,而茎杆仅为0.5%左右;豆科作物子粒含氮量为4.5%-5%,而茎 杆仅为1.4%。
器官:叶片>子粒> 茎秆>苞叶
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3)、作物不同生育时期含量不同 在各生育期中,作物
体内氮素的分布在不断变化。在营养生长阶段,氮素大多集中在茎叶等幼 嫩器官,当转入生殖生长时,茎叶中的氮素就基本向子粒、果实、块根或 块茎等储藏器官转移;成熟时,大约有70%的氮素已转入种子、果实、块 根或块茎等储藏器官。
喜 NO3-:甜菜:幼苗缺少硝酸还原酶,易中氨毒。后期易形成
酰胺类 生物碱,妨碍糖的结晶储存。 大部分蔬菜,如黄瓜、番茄、莴苣等。阳离子交换量比
禾本科植物高
喜硝酸铵植物:烟草。NO3-有利于柠檬酸和苹果酸积累,增强 燃烧性; NH4+醋精芳香族挥发油形成,增进香味。
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喜铵植物: 水稻、甘薯、马铃薯 喜硝酸铵植物:烟草 喜硝植物: 大部分蔬菜,如黄瓜、
酸还原酶可使硝酸盐还原成亚
硝酸盐,而亚硝酸还原酶可使 亚硝酸盐还原成氨。
NH3
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硝酸还原酶
NAD(P)H+H+
_
NO3
2e-
FADH2 CytFeII
MoIV
FAD
CytFeIII MoVI
NAD(P)+
2 H+
H2O
细胞质
亚硝酸还原酶
光合系统 I
e-
NO2NH3
类红 色素
铁氧还蛋白 (还原性)
分布 :幼嫩组织>成熟组织>衰老组织, 生长点>非生长点
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作物体内氮素的含量和分布,明显受施氮水平和施 氮时期的影响 随施氮量增加,作物各器官中氮的 含量均有明显提高。通常是营养器官的含量变化大, 生殖器官则变动小,但生长后期施用氮肥,则表现 为生殖器官中的含氮量明显上升。
二、氮在植物生长发育中的作用
吸附固定:由于土壤粘土矿物表面所带负电荷 而引起的对NH4+的吸附作用
晶格固定:NH4+进入2:1型膨胀性粘土矿物的 晶层间而被固定的作用
2. 过程
液相NH4+吸附作用 交换性NH4+固定作用固定态NH4+
解吸作用
释放作用
3. 结果:减缓NH4+的供应程度(暂时无效化5)5
(三)氨的挥发损失
1. 定义:在中性或碱性条件下,土壤中
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
矿化作用
有机氮
无机氮
固定作用
51
三)、土壤中氮的转化
NH3
N2、NO、N2O
挥发损失 反硝化作用

矿化作用
硝化作用
机 质
生物固定 铵态氮 硝酸还原作用硝态氮
吸附固定
淋洗损失
生有
物 固 定
机 氮
吸附态铵或 固定态铵
水体中的 硝态氮
14
供氮对马铃薯伤流液中细胞分裂素含量的影响
细胞分裂素含量(µmol)

连续供氮
连续不供氮
0
196
196
3
420
26
6
561
17
15
三、氮素的吸收与利用
一)氮素吸收形态 NH4+、NO3-、NO2可溶性有机氮:氨基酸、酰胺等 豆科植物可以通过共生固氮,直接利用空
中的N2
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二)各种形态氮素的吸收利用
化 • 根冠比较大 • 细胞分裂素合成减少,分枝分蘖减少,往往提早
成熟谷类作物穗数及穗粒数减少,千粒重下降, 产量降低。 • 氮在体内容易移动,缺素首先出现在老叶上
31
32
• 左为正常的秋季苹果叶;右为缺氮的苹果叶
33
• 西红柿缺氮,生长矮 小,茎和叶柄变硬变 脆,叶片为淡绿色, 偶尔为淡紫色,下部 黄化。
+100~200
降雨中的氨
+140
降雨中的NO3-和NO2反硝化作用
+60 -200 ~300
氨的挥发
-165
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二、土壤中的氮素含量与形态
一)土壤含氮量一般为0.04 ~0.35%,多数在0.05 ~ 0.1%之间。 土壤含氮量与土壤有机质具有密切关系,有机 质越高含氮量越高; 在自然条件下,由东到西,由北到南逐渐下降; 东北黑土最高,华南、西南和青藏高原次之,黄 淮地区、黄土高原最低; 在农田土壤中,含氮量还与施肥历史及施肥量 有关。
的NH4+转化为NH3而挥发的过程
2. 过程:
NH4+
OH- H+
NH3 + H+
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(四)硝化作用
1. 定义: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
结果:形成NO3- -N
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表2-3从9:00到18:00光照期间叶片中硝态 氮含量随时间的变化
时间
光照
8:30 9:30 13:30 17:30 18:30
硝态氮浓度(mg/kg鲜重)
叶片
叶柄
228.2
830.2
166.6
725.1
100.6
546.0
91.0
504.0
106.4
578.2 21
表 我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准 (沈明珠,1982)
氮对作物的重要作用不在于它在作物体内含量 多少,重要的是氮是植物体内许多重要有机化合物 的组分,也是遗传物质的基础。
13
1、蛋白质的重要组分(蛋白质中平均含氮16%18%)
2、核酸和核蛋白质的成分(含氮约7%) 3、叶绿素的组分元素(叶绿体含蛋白质45~60%) 4、许多酶的组分(酶本身就是蛋白质) 氮还是一些维生素的组分,而生物碱和植物激 素也都含有氮。 (维生素B1、B2、B6、IAA、ck )
番茄、莴苣等 专性喜硝植物:甜菜
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NO3--N和 NH4+-N营养作用的比较
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。
不能简单的评判哪 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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五、植物的氮素缺乏与过剩
• 氮素缺乏 • 细胞分裂减慢,生长过程缓慢 • 蛋白质合成减少,酶和叶绿素含量下降。叶片黄
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• 老叶萎焉、下垂、无
生气,接着,下部叶
片黄化、出现褐斑。
43
44
45
第二节 土壤中的氮
一、耕作土壤中的氮素来源
1、施入的肥料氮素 2、生物固氮 非共生固氮(4.6~8.4公斤/公顷)
和共生固氮(57~600公斤/公顷) 3、降水 英国洛桑为4公斤/公顷年;美国为2 ~
32公斤/公顷年);浙江金华为23.1公斤/公顷 年
38
缺氮
39
缺氮
40
小麦地块由于施肥不匀造成的缺氮现象
41
氮素过多
• 植物枝叶茂盛,群体过大,通风透光不好, 碳水化合物消耗太多,使茎杆细弱,机械 强度小,容易倒伏;体内可溶性氮化合物 过多,容易遭受病虫害;贪青晚熟,结实 率下降,产量降低;瓜果的含糖量降低, 风味差,不耐贮藏,品质低;叶菜类植物 中硝酸盐高,危害健康。
4、尘埃为0.1 ~0.2公斤/公顷年 5、土壤吸附 0.025 ~0.1克/公顷年 6、灌水:泰国为0.1公斤/公顷年 7、成土母质中也有少量的氮素
46
中国每公顷施氮量图
47
表3-14 地壳中的氮素平衡(Werner,1980)
氮素的来源与损失 工业生产的氮
数量(N×109Kg/年) +46
生物固定的氮
1). 吸收 机理:
①被动渗透
(Epstein,1972)
膜外 NH4+
H+
膜 膜内 ATPase
②接触脱质子
NH4+
NH3
(Mengel,1982)
H+
23

酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用

酰胺
各 转氨基作用 种
新 的 氨 基 酸
2).NH4-N的同化
24
3). 酰胺形成的意义(谷氨酰胺、天门冬酰 胺)
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
1、耗能情况 NH4+、NO3-
2、对其它离子吸收的影响 3、吸收速度与相互关系
吸收速度都很快,但同时存在时NH4+阻碍、NO3-吸收, 虽然 NO3- 主动吸收不受影响,但NH4+抑制硝酸还原酶的作用。 NO3-
净吸收减少。 4、对pH的影响
• 1、NO3-N吸收与利用 植物主动吸收NO3--N a. 穿过液泡膜储存在液泡中。 b. 从根系中运输到木质部,然后被运输到地
上部。 c. 在根系中或地上部被硝酸还原酶(nitrate
reductase (N.R.) )还原成亚硝酸。
17
NO3-N的同化
NO3_
NO2_
硝酸还原成氨是由两种
独立的酶分别进行催化的。硝
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(一)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
异养微生物 水解酶
氨基酸
氨化微生物 水解、氧化、还原、转位
NH4+-N+有机酸 53
1.什么是传统机械按键设计?
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图:
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点:
1.合理的选择按键的类型,尽量选择 平头类的按键,以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm,以防按键死键。 3.要考虑成型工艺,合理计算累积公 差,以防按键手感不良。
(二)土壤粘土矿物对NH4+的固定 1. 定义
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我国耕地土壤全氮含量为0.04~0.35%之间, 与土壤有机质含量呈正相关
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
50
二)、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
NH4+降低土壤pH NO3-提高土壤pH(棉花等双子叶植物不能,还原发生在叶部,氢氧
根转化成有机阴离子,对土壤pH影响不大。)
27
5、吸收机理 NO3-主动吸收。 NH4+(被动渗透;接触脱质子)
6、肥效 喜NH4+:水稻:根内缺少硝酸还原酶,稻田反硝化。
甘薯、马铃薯:碳水化合物较多,吸收后立即同化 为氨基酸等
80%。
10
2、分布
1)、不同作物种类含量不同 豆科植物含有丰富的蛋白质,
含氮量也高。按干重计,大豆含氮2.25%,紫云英含氮2.25%;而禾本科作物 大多在1%左右。
种类:大豆>玉米>小麦>水稻;高产品种>低产品 种。同为禾本科作物,小麦>水稻 2)、作物不同器官含量不同 一般,幼嫩器官和种子中含
级别 硝酸盐含量 污染程度 参考卫生性
(mg/kg鲜重)
1
≤432 轻度 允许生食
2 ≤785 中度 允许盐渍,熟食
3 ≤1440 高度 允许熟食
4 ≤3100 严重 不允许食用
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因此,降低植物体内硝酸盐含量的有效措 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。
2、植物对铵态氮的吸收与同化
34
• 梨树缺氮;亮黄、紫 色或红色叶片
35
• 小麦缺氮:缺少分蘖、 茎变细,发红;叶片 淡绿色,老叶黄化, 早死脱落。
36
• 大麦缺氮:类似于小 麦。缺少分蘖,茎变 细,基部发红;叶片 淡绿,老叶黄化,死 亡,脱落。
37
• 蒜缺氮、磷:右为缺 氮,生长矮小、瘦弱、 叶片淡绿,叶点死亡;
• 左为缺磷:生长缓慢、 矮小,叶片暗绿、叶 点死亡。
第十章 氮素营养与氮肥

1
2
缺氮3
缺氮4
5
6
7
植株缺氮的症状
8
植物氮素营养与氮肥
第一节 第二节 第三节 第四节
植物氮素营养 土壤氮素 氮肥的种类、性质和施用 氮肥合理分配与施用
9
第一节 植物氮素营养
• 一、作物体内氮素含量与分布
• 植物体含氮量一般为0.3~5%。 • 豆科作物高于禾本科作物; • 籽粒、叶片﹥茎杆、根系 • 生育前期叶片﹥生育后期的叶片; • 氮素含量随代谢中心的转移而变化; • 含氮量还受土壤供氮水平和施肥的影响; • 氮在植物体中的运动性较强,再利用率在70 ~
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