銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)課件

作物的氮素營(yíng)養(yǎng)作物的氮素營(yíng)養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握作物體內(nèi)氮素的含量。2.掌握作物氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)。3.掌握氮素的吸收。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握作物體內(nèi)氮素的含量。1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般植物含氮量約占植物體干物重的0.3%-5%，而含量的多少與植物種類、器官、發(fā)育階段有關(guān)。含氮量多的是豆科作物，例如大豆莖稈含氮囂是2.49％；非豆科作物一般含氮量較少，例如禾本科作物一般干物質(zhì)含氮量在1％左右。作物的幼嫩器官和成熟的種子含蛋白質(zhì)多，含氮也多，而莖稈特別是衰老的莖稈含蛋白質(zhì)少，含氮量也少，例如小麥的籽粒含氮量為2．0％～2．5％，而莖稈含氮0．5％左右種類：大豆>玉米>小麥>水稻；高產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種器官：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。注意：作物體內(nèi)氮素的含量和分布，明顯受施氮水平和施氮時(shí)期的影響。通常是營(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。一、植物體內(nèi)氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和分布1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意：作物體內(nèi)氮素的含量和分布，明顯受施氮水平和組織：幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長(zhǎng)點(diǎn)>非生長(zhǎng)點(diǎn)生長(zhǎng)時(shí)期：苗期>旺長(zhǎng)期>成熟期>衰老期， 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期>生殖生長(zhǎng)期2.分布：

幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長(zhǎng)點(diǎn)>非生長(zhǎng)點(diǎn)組織：幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長(zhǎng)點(diǎn)>非生長(zhǎng)二、植物體內(nèi)含氮化合物的種類（氮的生理功能）氮是蛋白質(zhì)的重要成分 （含氮16～18％）2.氮是核酸的成分（含氮約7％）3.氮是葉綠素的成分 （葉綠體含蛋白質(zhì)45～60％）4.氮是酶的成分（酶本身是蛋白質(zhì)）5.氮是多種維生素、植物激素、生物堿等的成分（維生素B1、B2、B6、IAA、CK）二、植物體內(nèi)含氮化合物的種類（氮的生理功能）氮是蛋白供氮對(duì)馬鈴薯傷流液中細(xì)胞分裂素含量的影響細(xì)胞分裂素含量（μmol）連續(xù)供氮連續(xù)不供氮天0196196342026656117供氮對(duì)馬鈴薯傷流液中細(xì)胞分裂素含量的影響細(xì)胞分裂素含量（μm三、植物對(duì)氮的吸收與同化吸收的形態(tài)無(wú)機(jī)態(tài)：NH4+－N、NO3-－N（主要）有機(jī)態(tài)：NH2

－N、氨基酸、（少量）核酸等（一）植物對(duì)硝態(tài)氮的吸收與同化1.吸收：植物主動(dòng)吸收NO3-－N

植物吸收氮素的形態(tài)主要是無(wú)機(jī)態(tài)氮，即銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。有時(shí)小分子的有機(jī)態(tài)氮如蛋白質(zhì)、氨基酸和酰胺態(tài)氮等也能被植物吸收利用。三、植物對(duì)氮的吸收與同化吸收的形態(tài)無(wú)機(jī)態(tài)：NH4+－N、NON

植物吸收的氮素主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。在旱地農(nóng)田中，硝態(tài)氮是作物的主要氮源。由與土壤中的銨態(tài)氮通過硝化作用可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。所以，作物吸收的硝態(tài)氮多于銨態(tài)氮。

N植物吸收的氮素主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。在旱地農(nóng)田NO3-N的吸收逆電化學(xué)勢(shì)梯度的主動(dòng)吸收；介質(zhì)pH顯著影響植物對(duì)的吸收。pH值升高的吸收減少；進(jìn)入植物體后，大部分在根系中同化為氨基酸、蛋白質(zhì)，也可直接通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部；硝酸根在液泡中積累對(duì)離子平衡和滲透調(diào)節(jié)作用具有重要意義。NO3-N的吸收硝酸還原成氨是由兩種獨(dú)立的酶分別進(jìn)行催化的。硝酸還原酶可使硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，而亞硝酸還原酶可使亞硝酸鹽還原成氨。2.NO3-N的同化NO2_NO3_NH3硝酸還原成氨是由兩種獨(dú)立的酶分別進(jìn)行催化的。硝酸還原酶可使硝1.硝酸鹽供應(yīng)水平當(dāng)硝酸鹽數(shù)量少時(shí)，主要在根中還原;2.植物種類木本植物還原能力>一年生草本一年生草本植物因種類不同而有差異，其還原強(qiáng)度順序?yàn)椋河筒?gt;大麥>向日葵>玉米>蒼耳3.溫度溫度升高，酶的活性也高，所以也可提高根中還原NO3--N的比例。大多數(shù)植物的根和地上部都能進(jìn)行NO3-N的還原作用，但各部分還原的比例取決于不同的因素：1.硝酸鹽供應(yīng)水平當(dāng)硝酸鹽數(shù)量少時(shí)，主要在根中還原;大4.植物的苗齡在根中還原的比例隨苗齡的增加而提高；5.陪伴離子K+能促進(jìn)NO3-向地上部轉(zhuǎn)移，所以鉀充足時(shí)，在根中還原的比例下降；而Ca2+和Na+為陪伴離子時(shí)則相反；6.光照在綠色葉片中，光合強(qiáng)度與NO3-還原之間存在著密切的相關(guān)性。考慮以上因素可采取相應(yīng)措施降低溫室或塑料大棚中的蔬菜體內(nèi)的硝酸鹽含量。4.植物的苗齡在根中還原的比例隨苗齡的增加而提高；表我國(guó)蔬菜硝酸鹽污染程度的衛(wèi)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （沈明珠，1982）級(jí)別硝酸鹽含量污染程度參考衛(wèi)生性

(mg/kg鮮重)

1≤432輕度允許生食

2≤785中度允許鹽漬,熟食

3≤1440高度允許熟食

4≤3100嚴(yán)重不允許食用表我國(guó)蔬菜硝酸鹽污染程度的衛(wèi)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （沈明因此，降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量的有效措施：選用優(yōu)良品種、控施氮肥、增施鉀肥、增加采前光照、改善微量元素供應(yīng)等。（二）植物對(duì)銨態(tài)氮的吸收與同化1.吸收機(jī)理：①被動(dòng)滲透

(Epstein,1972)②接觸脫質(zhì)子

(Mengel,1982)ATPaseNH4+H+

膜外膜膜內(nèi)NH4+H+NH3因此，降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量的有效措施：選用優(yōu)良品種、控施氮質(zhì)膜上NH4+脫質(zhì)子作用的示意圖外界溶液NH3質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)NH4+H+質(zhì)膜上NH4+脫質(zhì)子作用的示意圖外界溶液NH3質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)NH酮戊二酸氨谷氨酸各種新的氨基酸酮酸酰胺氨還原性胺化作用轉(zhuǎn)氨基作用2.NH4-N的同化酮戊二酸氨谷氨酸各酮酸酰胺氨還原性胺化作用轉(zhuǎn)氨基作用2.NH3.酰胺形成的意義（谷氨酰胺、天門冬酰胺） ①貯存氨基 ②解除氨毒（三）植物對(duì)有機(jī)氮的吸收與同化1.尿素（酰胺態(tài)氮）吸收：根、葉均能直接吸收同化：①脲酶途徑：尿素NH3氨基酸

脲酶3.酰胺形成的意義（谷氨酰胺、天門冬酰胺）（三）植物對(duì)有機(jī)②非脲酶途徑：直接同化尿素氨甲酰磷酸瓜氨酸精氨酸尿素的毒害：當(dāng)介質(zhì)中尿素濃度過高時(shí)，植物會(huì)出現(xiàn)受害癥狀2.氨基態(tài)氮：可直接吸收，效果因種類而異②非脲酶途徑：直接同化2.氨基態(tài)氮：可直接吸收，效果因種類四、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)（一）銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)喜銨植物：水稻、甘薯、馬鈴薯兼性喜硝植物：小麥、玉米、棉花等喜硝植物：大部分蔬菜，如黃瓜、番茄、萵苣等專性喜硝植物：甜菜四、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)NO3--N是陰離子，為氧化態(tài)的氮源，NH4+-N是陽(yáng)離子，為還原態(tài)的氮源。

NO3--N和

NH4+-N營(yíng)養(yǎng)作用的比較不能簡(jiǎn)單的評(píng)判哪種形態(tài)好或是不好，因?yàn)榉市Ц叩团c各種影響吸收和利用的因素有關(guān)。NO3--N是陰離子，為氧化態(tài)的氮源，NH4+-N是陽(yáng)離子水稻根部呼吸作用中末端氧化酶前期以細(xì)胞色素氧化酶（對(duì)氧親和力高）為主，吸收NH4+-N較多；后期黃酶占優(yōu)勢(shì)，吸收NO3--N較多。前期施用后期施用水稻產(chǎn)量NH4+-NNH4+-N一般2NO3--NNO3--N一般3NH4+-NNO3--N最高NO3--NNH4+-N最低不同階段NH4+-N或NO3-對(duì)水稻產(chǎn)量的影響作物生長(zhǎng)期不同，對(duì)氮肥形態(tài)的喜好不同。前期施用后期施用水稻產(chǎn)量NH4+-NNH4+-N一般2NO3（二）原因1.植物的遺傳特性2.環(huán)境因素 介質(zhì)反應(yīng)：酸性：有利于硝的吸收 中性至微堿性：有利于銨的吸收 陪伴離子、介質(zhì)通氣狀況、土壤水分狀況結(jié)論：只要在環(huán)境中為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮?jiǎng)?chuàng)造出各自所需要的最適條件，它們?cè)谏砩鲜蔷哂型葍r(jià)值。（二）原因五、植物氮素營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥狀及其豐缺指標(biāo)

氮素在植物體內(nèi)容易移動(dòng)，當(dāng)?shù)毓?yīng)不足時(shí)，植株下部葉片中的蛋白質(zhì)等含氮化合物分解，釋放出速效氮素供給上部葉片生長(zhǎng)的需要，這種現(xiàn)象叫做氮素再利用。因此作物缺乏氮素首先從下部葉片開始均勻黃化。1.氮缺乏：首先在下部老葉出現(xiàn)癥狀 植株矮小，瘦弱，分蘗或分枝少； 葉片轉(zhuǎn)為淡綠色、淺黃色、乃至黃色；莖葉基部或呈紫紅色； 早衰，產(chǎn)品品質(zhì)差。2.氮過量：植株徒長(zhǎng)，貪青遲熟；蔬菜硝酸鹽含量增加五、植物氮素營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥狀及其豐缺指標(biāo)禾本科作物缺氮的癥狀大麥玉米小麥燕麥－N＋N－N＋N禾本科作物缺氮的癥狀大麥玉米小麥燕麥－N＋N－N＋N24銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)課件銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)課件不同時(shí)期和部位的缺氮癥狀苗期缺氮老葉缺氮綠色V字癥不同時(shí)期和部位的缺氮癥狀苗期缺氮老葉缺氮綠色V字癥番茄施用尿素過多造成氨害引起的焦枯病番茄施用尿素過多造成氨害引起的焦枯病蔬菜硝酸鹽累積植物和水中的NO3-胃腸道中的NO2-+蛋白降解的胺類物質(zhì)植物酶硝酸細(xì)菌亞硝胺N—N=OR1R2大氣N2土壤NO3-含氮化肥蔬菜硝酸鹽累積植物和水中的NO3-胃腸道中的NO2-+蛋白降

蔬菜硝酸鹽國(guó)標(biāo)（2001.10.1執(zhí)行）葉菜類3000mgkg-1根菜類1200mgkg-1瓜果類600mgkg-1NO2-

<4mg/kgFAO/WHO日允許攝入量

NO3-

：3.6mg/kg體重

NO2-

：0.13mg/kg體重蔬菜硝酸鹽國(guó)標(biāo)（2001.10.1執(zhí)行蔬菜可食部分硝酸鹽含量的食用衛(wèi)生分級(jí)級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)累積程度輕中重嚴(yán)重NO3-（mg/kg）<432<785<1440<3100衛(wèi)生性生食允許生食不宜鹽漬允許熟食允許生食不宜鹽漬允許熟食允許生食不宜鹽漬允許熟食允許蔬菜可食部分硝酸鹽含量的食用衛(wèi)生分級(jí)級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)累積影響蔬菜硝酸鹽含量的因素植物因素:種類、品種、部位肥料因素:種類、用量、時(shí)間氣候因素:溫度、光照收獲因素:施肥后安全期、一天內(nèi)時(shí)間影響蔬菜硝酸鹽含量的因素植物因素:種類、品種、部位課后練習(xí)一.填空題1.一般作物含氮量約為作物干物質(zhì)重的

。2.植物吸收氮素的形態(tài)主要是

，即

和

。二.簡(jiǎn)答題作物氮的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)是什么？0.3％～5％無(wú)機(jī)態(tài)氮銨態(tài)氮硝態(tài)氮答：(1)氮是蛋白質(zhì)和核酸的成分(2)氮是葉綠素的重要成分(3)氮