氮素营养在植物体内的吸收代谢过程.ppt

氮素营养在植物体内的吸收代谢过程氮是植物重要的营养元素，植物吸收的氮主要是无机态氮，即NH4+和NO3-，此外也可吸收某些可溶性的某些有机氮化物，尿素、氨基酸、酰胺等，但数量有限，低浓度的亚硝酸盐也能被植物吸收。各种形态氮吸收利用的形式是不同的，但进入植物体后，最终都要以同样的方式经过谷氨酸或谷氨酰胺的转氮作用形成不同的氨基酸，进而合成蛋白质。氮素的吸收和同化与植物的很多生理过程（如光合作用、光呼吸等）、产量和品质关系密切。植物对氮素的吸收与平衡能力是反映其生理状况的一个重要指标。根系吸收的NO3-和NH4+进入根细胞以后，可随蒸腾流由木质部导管运到植株地上部，运移到地上部的氮素除了参与生理代谢外，部分氮素又以氨基酸的形态通过韧皮部向根部转运。（一）硝酸盐的吸收与利用旱地作物以吸收NO3－为主，即使施用铵态氮，氮易被硝化，NO3－吸收速率很快，是主动吸收。植物体内吸收的NO3－须还原为铵才能合成氨基酸，这需有硝酸还原酶。NO3－＋NADPH硝酸还原酶NO2－＋NADPMoNO2－＋NADPH亚硝酸还原酶NH2OH＋NADPFe、CuNH2OH＋NADPH羟胺还原酶NH4＋＋NADPMn、Mg从上述反应看出，在硝酸还原过程中，需要钼、锰、铁等元素，在缺少这些元素地区，植物体内硝酸盐大量积累，对植物本身无毒害，但饲料、蔬菜等作物中硝酸盐含量过多，则对家禽和人类有害。（二）、氨的吸收与利用铵态氮是以NH4＋还是NH3形态被吸收目前还不清楚，Epstein（1972）认为NH4＋-N吸收的机理与K+相似，两者有相同的吸收载体，因而NH4＋与K＋出现竞争效应，Dejaere和Neirenckx（1978）认为，NH4＋-N是与H+进行交换而被吸收，所以介质会变酸，Heber(1974)认为是以NH3形式被吸收的，NH3进入植物体内比电中性分子（水分子除外）要快1000倍。植物根部吸收铵态氮后，在体内就被同化，产生各种酮酸，首先形成谷氨酸和天门冬氨酸，谷氨酸通过转氨基作用可形成17中不同氨基酸，谷氨酸与天门冬氨酸可与NH3形成谷氨酰胺和天门冬酰胺，它们是植物体内氨的一种贮存形式，它可解除游离氨的毒害。（高等植物中氮的输送：CO2＋H2O-----------------------------糖NO3----NH4+----叶子------氨基酸-----蛋白质NO3-NH4+氨基酸糖类氨基酸木质部韧皮部NO3-----NH4+------------氨基酸----------蛋白质根系NO3-NH4+氨基酸自由空间和土壤溶液中（三）、尿素和其它有机氮化物的吸收和利用1、尿素：植物根系能吸收简单的有机态氮如尿素等，但吸收首先分解产生NH3才能被植物利用，它作根外追肥较其它形态的氮效果好，因为，尿素分子体积小，易透入细胞，而且它不易烧伤茎叶。2、氨基态氮：以无菌培养和示踪元素法试验证明，氨基酸和酰胺对水稻幼苗生长的效果可分为四类：第一类效果超过硫铵的：杆氨酸、天门冬氨酸，丙氨酸、丝氨酸、组氨酸；第二类效果不及硫铵但较尿素好：天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸；第三类效果较硫铵和尿素差，但有一定效果：脯氨酸、颉氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸；第四类有抑制作用的：蛋氨酸谢谢观赏