20xx年醫(yī)學(xué)專題—氮的營(yíng)養(yǎng)功能和氮肥(已修改)
2024-11-19 05:06 本頁(yè)面
【正文】 第一節(jié) 植物的氮素營(yíng)養(yǎng)第二節(jié) 土壤中的氮 第三節(jié) 氮肥的種類與施用 第一節(jié) 植物氮營(yíng)養(yǎng)在所有必需營(yíng)養(yǎng)元素中，氮是限制植物生長(zhǎng)和形成產(chǎn)量的首要因素，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)也有多方面影響。%，而含量的多少與作物種類、器官、發(fā)育階段有關(guān)。 氮是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分，例如蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、酶、維生素、生物堿和一些激素等，這些物質(zhì)涉及遺傳信息傳遞、細(xì)胞器建成、光合作用、呼吸作用等幾乎所有的生化反應(yīng)。在細(xì)胞內(nèi)硝酸鹽具有滲透調(diào)節(jié)作用一、植物體內(nèi)氮的含量和分布%5%,含量的多少與植物種類、器官、發(fā)育階段有關(guān) ，且受氮肥使用量影響。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。 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，N素大部分在幼嫩器官中，莖葉中含氮量較高。生殖生長(zhǎng)期時(shí)，莖葉各部分的N素則向貯存器官。成熟期，作物體內(nèi)含N量的70%左右轉(zhuǎn)入并貯存在生殖器官或貯存器官中去。 氮肥使用：含氮量和分布受施氮水平影響，施N量增加時(shí)，器官中N含量上升。通常營(yíng)養(yǎng)器官的含量變化大，生殖器官則變動(dòng)小，但生長(zhǎng)后期施用氮肥，則表現(xiàn)為生殖器官中的含氮量明顯上升 。幾種農(nóng)作物體內(nèi)的含氮量 二、氮的營(yíng)養(yǎng)功能氮是植物體內(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)。（一）蛋白質(zhì)的重要組分 蛋白質(zhì)中平均含氮16%18%；（二）核酸和核蛋白質(zhì)的成分 核酸中含15%16%的氮，沒有核酸就不能合成蛋白質(zhì)；（三）葉綠素的組分元素 葉綠素a C55H72O5N4Mg，葉綠素b C55H70O6N4Mg 缺氮時(shí)抑制葉綠素的形成； （四）許多酶的組分（酶本身就是蛋白質(zhì)）；（五） 氮還是一些維生素的組分，而生物堿和植物激素也都含有氮。 總之，氮對(duì)植物生命活動(dòng)以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用。合理施用氮肥是獲得作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的有效措施。二、氮的營(yíng)養(yǎng)功能氮是植物體內(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)。（一）蛋白質(zhì)的重要組分 蛋白質(zhì)中平均含氮16%18%；（二）核酸和核蛋白質(zhì)的成分 核酸中含15%16%的氮，沒有核酸就不能合成蛋白質(zhì)；（三）葉綠素的組分元素 葉綠素a C55H72O5N4Mg，葉綠素b C55H70O6N4Mg 缺氮時(shí)抑制葉綠素的形成； （四）許多酶的組分（酶本身就是蛋白質(zhì)）；（五） 氮還是一些維生素的組分，而生物堿和植物激素也都含有氮。 總之，氮對(duì)植物生命活動(dòng)以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用。合理施用氮肥是獲得作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的有效措施氮的吸收 土壤中可被植物吸收利用的氮素主要是銨態(tài)氮(ammonium)和硝態(tài)氮(nitrate)。某些可溶性的有機(jī)含氮化合物，如氨基酸、酰胺和尿素(urea)，也能被植物直接吸收 ，但數(shù)量很有限。旱田土壤中作物吸收的主要是N03N。植物根細(xì)胞吸收NO3是逆電化學(xué)勢(shì)梯度進(jìn)行的，首先需要由細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵(H+ATP酶)水解ATP，并向膜外釋放H+，使膜電化學(xué)勢(shì)下降，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，最后由硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（載體）2H+:1NO3共運(yùn)的方式，將NO3運(yùn)入細(xì)胞膜內(nèi)。是一個(gè)主動(dòng)吸收過程?！∮绊慛O3N吸收的主要因素：光照 通過影響植物體內(nèi)的代謝，影響根系對(duì)NO3N的吸收 介質(zhì)的pH pH值升高，NO3N的吸收減少 OH與NO3有競(jìng)爭(zhēng)作用 細(xì)胞內(nèi)的pH值上升 NO3 + 8H+ +8e NH3 + H2O + OH+的吸收 植物對(duì)NH4N的吸收主要為被動(dòng)吸收。植物可能以兩種方式吸收NH4+。一是NH4+在質(zhì)膜上發(fā)生脫質(zhì)子作用以NH3的形態(tài)跨膜運(yùn)輸；二是植物根細(xì)胞質(zhì)膜上有多種NH4+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，通過主動(dòng)運(yùn)輸方向?qū)H4+運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)。NH4+的吸收伴隨H+向膜外的釋放，從而導(dǎo)致根際H+濃度的升高（根際酸化）。NH4+吸收的這一特點(diǎn)非常重要，因?yàn)楦H酸化對(duì)其它難溶性養(yǎng)分的有效性有很大影響。氮的同化 NO3的還原NO3＋ 8H+ ＋ 8ｅ→NH3+ 2H2O + OH氮的同化包括由NO3還原為氨，再同化為氨基酸的過程。NO3進(jìn)入植物體后，多數(shù)情況下以NO3的形式直接通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部，其余一部分在根系中同化為氨基酸、蛋白質(zhì)，或在根細(xì)胞的液泡中貯存起來。1 NO3的還原 硝酸還原酶是一種黃素蛋白酶，含兩個(gè)相同的亞基，每個(gè)亞基由黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、細(xì)胞色素557(Cytc)和鉬輔基(Mo cofactor)三部分組成。在還原過程中，由NAD(P)H作為電子供體，經(jīng)過一系列電子傳遞，最后由鉬輔基將電子轉(zhuǎn)移給硝酸根，使它還原為亞硝酸根。 （細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行） 亞硝酸還原酶是一種含血紅素(Siroheme)和一個(gè)4Fe4S中心的單體酶（圖）。它以還原態(tài)的鐵氧還蛋白作為電子供體，轉(zhuǎn)移給亞硝酸，使亞硝酸根還原為氨。 （葉綠體）NO3和NH4+營(yíng)養(yǎng)作用的比較從生理的角度看，NO3 和 NH4+ 都是良好的氮源，但在水培條件下，單純供應(yīng)銨態(tài)氮抑制植物生長(zhǎng)，這是由于根際酸化所造成的。 田間條件下，有些在硝態(tài)氮下生長(zhǎng)較好(喜硝性)，另外一些則在銨態(tài)氮下生長(zhǎng)較好(喜銨性)。這在一定程度上與作物進(jìn)化過程中對(duì)土壤生態(tài)條件的適應(yīng)性有關(guān)。 水稻是典型喜銨的作物，施用銨態(tài)氮肥的效果比硝態(tài)氮肥好。而大多數(shù)旱地作物則表現(xiàn)喜硝性。不同形態(tài)氮肥對(duì)玉米和水稻幼苗生長(zhǎng)的影響（15天） 以NaNO3為氮源 以(NH4)2SO4為氮源干 重
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