第十一章 植物氮素營(yíng)養(yǎng)與施肥

1、第十一章 植物氮素營(yíng)養(yǎng)與氮肥第一節(jié) 植物的氮素營(yíng)養(yǎng)第二節(jié) 土壤中的氮素及其轉(zhuǎn)化第三節(jié) 氮肥的種類,性質(zhì)及施用第四節(jié) 氮肥的合理利用本章內(nèi)容含量分布種類植物體內(nèi)氮含量與分布植物干重0.35豆科非豆科高產(chǎn)品種低產(chǎn)品種有機(jī)物質(zhì): 蛋白質(zhì),核酸,酶,生物堿,激素類無機(jī)鹽:硝酸鹽,銨鹽,氨種子葉根莖稈生長(zhǎng)點(diǎn)非生長(zhǎng)點(diǎn)幼嫩組織成熟衰老組織第一節(jié) 植物氮素營(yíng)養(yǎng)一. . 植物體內(nèi)氮的含量和分布營(yíng)養(yǎng)器官生殖器官環(huán)境因素溫度,光照影響氮合成轉(zhuǎn)化土壤含氮及水分,通氣影響氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)遺傳因素不同生長(zhǎng)時(shí)期氮轉(zhuǎn)運(yùn),分配,合成與代謝生殖器官中氮素含量和比例氮素在植物體內(nèi)移動(dòng)性強(qiáng),在作物一生中氮的比例與含量不斷變化營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期：

2、大部分在營(yíng)養(yǎng)器官中（葉、莖、根）生殖生長(zhǎng)期：轉(zhuǎn)移到貯藏器官(塊莖、果實(shí)籽粒),約植株全氮的70二、植物體內(nèi)含氮化合物的種類氮的生理功能 蛋白質(zhì)成分 生命物質(zhì)含N 1618 2. 核酸成分 遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)含N 約10 3. 酶的成分 生物催化劑 4.葉綠素組分 光合作用場(chǎng)所含N 7.210.8二、植物體內(nèi)含氮化合物的種類氮的生理功能v5. 維生素成分：組裝輔酶的關(guān)鍵部位如維生素B1、B2、B6等v6. 植物激素成分：生理調(diào)節(jié)物質(zhì),如IAA,CK等激素生產(chǎn)過多則生長(zhǎng)失調(diào)v7. 生物堿組分：生物膜,神經(jīng)信號(hào)磷脂，膽堿三. . 植物對(duì)氮素的吸收利用(1)部位:在根部被同化為氨基酸(2)過程:NH3 酰胺

3、 蛋白質(zhì)(3)酰胺的形成及意義:ATPaseNH4+H+膜外 膜 膜內(nèi)三. . 植物對(duì)氮素的吸收利用1. 吸收:主動(dòng)吸收NO3-N2. 同化: 1030于根內(nèi)同化 7090運(yùn)輸?shù)角o葉同化 小部分貯存液胞內(nèi)待用3.影響硝酸鹽還原的因素:光照不足、溫度過低,施氮過多、鉀及微量元素缺乏結(jié)果:硝酸鹽過剩轉(zhuǎn)為亞硝酸鹽降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量的措施1.選用優(yōu)良品種 2.控施氮肥用量防止過剩3.增施鉀肥 4.增加采前光照5.改善微量元素供應(yīng)等三. . 植物對(duì)氮素的吸收利用(1). 酰胺態(tài)氮尿素吸收:根、葉均能直接吸收同化: 脲酶途徑: 間接同化尿素 NH3 氨基酸非脲酶途徑: 直接同化尿素 氨甲酰磷酸 氨基酸

4、尿素毒害：介質(zhì)尿素濃度過高時(shí)，植物出現(xiàn)受害癥狀三. . 植物對(duì)氮素的吸收利用(2). 氨基態(tài)氮：以氨基酸形式存在的氮 從外界吸氮越多, 體內(nèi)氨基態(tài)氮含量越多據(jù)體內(nèi)氨基態(tài)氮含量可知外界供氮及植物需氮情況 效果因種類而異一類 硫酸銨 甘氨酸等二類 尿素 硫酸銨 天門冬氨酸等三類 98%水溶性-酰胺等水解性-蛋白類非水解-腐殖酸直接/分解吸收無機(jī)氮占全氮深施 土壤水分 土壤中NH4含量(四)無機(jī)氮生物固定 定義:N2,銨態(tài)和硝態(tài)氮被微生物同化為軀體而暫時(shí)固定2. 過程:3. 結(jié)果:減緩氮的供應(yīng)(暫時(shí)無效化) 可減少氮素的損失無機(jī)氮的生物固定（四）硝化作用 定義:好氧條件下NH4 在微生物作用下氧化成

5、硝酸鹽2. 過程:NH4O2 NO2 4H 2NO2O2 2NO3 N2+NO2/NO 3. 影響條件: 通氣狀況,土壤反應(yīng)和土壤溫度等 最適條件: 氨充足 通氣良好 pH6.57.5 2530oC 4. 結(jié)果：形成NO3N利:喜硝植物供氮有效化 弊:淋失或發(fā)生反硝化無效化亞硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌反硝化作用硝化作用(五) 硝酸還原作用NO3 NH4作用機(jī)理仍不清楚, 其中: NO3- NO2- NH3/NH4+土壤中厭氧性硝酸還原細(xì)菌以硝酸鹽作最終受體氧化有機(jī)物,利用其能量生長(zhǎng),稱為硝酸呼吸,有氧呼吸極相似是效率比發(fā)酵更佳的能量獲得形式 硫黃細(xì)菌也能以硝酸鹽氧化硫黃及化合物,利用該能量生長(zhǎng) 嫌氣條件

6、(硝酸還原酶) 嫌氣條件(硝酸還原酶)機(jī)理不明確 酶促反應(yīng)硝酸還原作用(六) 反硝化作用 生物反硝化作用(嫌氣條件)(1)定義:缺氧條件下反硝化細(xì)菌還原硝酸鹽,釋放N2或N2O(2)過程:(3)最適條件:新鮮有機(jī)質(zhì)豐富，含氮量510 pH58， 溫度3035oC是稻田氮素?fù)p失的主要途徑:占氮肥損失的35反硝化作用(六) 反硝化作用2.化學(xué)反硝化作用（可在好氣條件下進(jìn)行）(1)定義:亞硝基經(jīng)過系列化學(xué)反應(yīng)形成N2或N2O,NO,NO2(2)條件:有亞硝基NO2存在(3)結(jié)果:a.氮素的氣態(tài)揮發(fā)損失(無效化) b.影響大氣(破壞臭氧層、加劇溫室效應(yīng))反硝化作用 NH4+ NO3-N2 NO NO2 NO3-水田氮素反硝化損失示意圖水層氧化亞層A1還原亞層A2犁底層 P滲育層 W母質(zhì)層C水耕表層 A 0cm1cm20cm40cm60cmNH4+NO2 反硝化反硝化N2、NO、 N2O 反硝化作用v(七）硝酸鹽的淋洗損失NO3N 隨水滲漏或流失,可達(dá)施入氮量的510結(jié)果：氮素?fù)p失(無效化),并污染水體(富營(yíng)養(yǎng)化)淋溶損失總結(jié): 土壤中氮的轉(zhuǎn)化 銨態(tài)氮 硝態(tài)氮 吸附態(tài)銨或固定態(tài)銨水體中的硝態(tài)氮 礦化作用 硝化作用 生物固定 硝酸還原作用 NH3 N2、NO、N2O 揮發(fā)損失 反硝化作用吸附固定 淋洗損失 有機(jī)氮有機(jī)氮生物 固定化學(xué)氮肥的當(dāng)季利用率：2050四. 土壤供氮