9第九章氮素
9 第9章 植物的成熟与衰老生理-自测题及参考答案
第 9章 植物的成熟与衰老生理自测题：一、名词解释：1. 单性结实2. 天然单性结实3. 刺激性单性结实4. 假单性结实 5 休眠 6. 硬实 7. 后熟8. 层积处理 9.呼吸高峰 10. 跃变型果实 11. 非跃变型果实 12 .衰老 13. 老化 14. 脱落15. 离区与离层 16. 自由基 17. 程序性细胞死亡二、缩写符号翻译:1．LOX 2．PCD 3．GR 4．GPX 5．PME三、填空题:１．种子成熟过程中，脂肪是由______转化来的。
２．风旱不实的种子中蛋白质的相对含量__________。
３．籽粒成熟期ABA的含量______。
４．北方小麦的蛋白质含量比南方的__________。
北方油料种子的含油量比南方的________。
５．温度较低而昼夜温差大时有利于__________脂肪酸的形成。
６．人们认为果实发生呼吸跃变的原因是由于果实中产生______________结果。
７．核果的生长曲线呈__________型。
８．未成熟的柿子之所以有涩味是由于细胞液内含有__________。
９．果实成熟后变甜是由于__________的缘故。
10．用__________破除马铃薯休眠是当前有效的方法。
11． 叶片衰老时， 蛋白质含量下降的原因有两种可能： 一是蛋白质_____________； 二是蛋白质_____________。
12．叶片衰老过程中，光合作用和呼吸作用都__________。
13．一般来说，细胞分裂素可__________叶片衰老，而脱落酸可_____________叶片衰老。
14．叶片和花、果的脱落都是由于______________细胞分离的结果。
15．种子成熟时，累积的磷化合物主要是______。
16．油料种子成熟时，油脂的形成有两个特点：__________________；__________________。
17． 小麦种子成熟过程中， 植物激素最高含量出现顺序是： __________、 __________、 __________、 __________。
第九章 植物的氮素营养与氮肥施用PPT课件
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）
天
连续供氮
连续不供氮
0
196
196
3
420
26
6
561
17
三、植物对氮的吸收与同化
吸收的形态
无机态：NH4+－N、NO3-－N （主要） 有机态：NH2 －N、氨基酸、 （少量） 核酸等
（一）植物对硝态氮的吸收与同化 1. 吸收：植物主动吸收NO3-－N
（二）植物对铵态氮的吸收与同化
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+
外界溶液
NH4+
H+
细胞质
NH3
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
转氨基作用 各 种 新 的 氨 基 酸
0.005 0.005 5.0 5.0
叶片预处理 (供钼μg/L)
0 100
0 100
硝酸还原酶活性
（μmolNO2/g 鲜重 ) 24小时 70小时
0.2
0.3
2.8
4.2
─
8.0
─
8.2
(Randall，1969)
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：
表 我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准 （沈明珠，1982）
初一生物氮素代谢关键过程
初一生物氮素代谢关键过程氮素（Nitrogen，简称N）是生物体中不可或缺的元素之一，对于植物和动物的正常生长与发育具有重要作用。
生物体中的氮元素主要来源于土壤中的有机氮和无机氮化合物。
然而，这些氮化合物在生物体中的代谢过程中经历了一系列关键过程，才能被生物利用。
本文将介绍初一生物中氮素的代谢关键过程，包括氮的吸收、转化和排泄。
一、氮的吸收植物吸收氮元素的主要形式为硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+）。
植物的根系通过根尖的吸收区，通过活跃的离子通道和离子载体转运蛋白，将土壤中的硝酸盐和铵盐吸收进入细胞内。
在细胞内，硝酸盐和铵盐通过不同的转运蛋白转运至植物体内不同的组织部位。
二、氮的转化1. 植物体内的氮转化在植物体内，硝酸盐和铵盐经过一系列酶的作用，分别转化为氨基酸和蛋白质。
硝酸盐首先被还原为一氧化氮（NO）和一氧化二氮（N2O），然后再被还原为氨（NH3）。
氨再通过谷氨酸合成酶的催化作用，与谷氨酸结合生成天冬氨酸或谷氨酸，进而合成其他氨基酸。
2. 土壤中的氮转化除了植物体内的氮转化，土壤中也存在着氮素的转化过程。
土壤中的硝酸盐可以通过硝化作用被氧化成亚硝酸盐，再经过亚硝酸盐氧化酶的作用转化为硝酸盐。
而铵盐则可以通过铵化作用转化为硝酸盐。
这些转化过程是由微生物如氨氧化菌和亚硝酸还原菌等参与的。
三、氮的排泄氮在生物体内进行代谢后会生成一些废物物质，如尿素、尿酸和氨等。
这些废物物质需要通过排泄器官从生物体内排出。
在动物体内，主要通过肾脏进行尿液的形成和氮代谢产物的排泄。
而在植物体内，氮代谢产物主要通过叶片气孔以气态的形式排出。
综上所述，初一生物中的氮素代谢涉及多个关键过程，包括氮的吸收、转化和排泄。
植物通过根系吸收土壤中的硝酸盐和铵盐，经过转化作用形成氨基酸和蛋白质。
同时，在土壤中也存在着硝酸盐和铵盐的转化过程，由微生物参与。
对于动物来说，通过排泄器官将代谢产物排除体外。
这些关键过程保证了生物体内氮素的正常代谢，维持了生物的生长与发育。
氮素在植物中的利用综述
氮素在植物中的利用综述氮素是植物生长发育的重要营养元素之一，它在植物体内起着至关重要的作用。
氮素的供应与利用对植物的生长发育、产量和品质都具有重要影响。
本文将对氮素在植物中的利用进行综述，探讨氮素在植物生长发育中的作用和利用机制。
氮素在植物中的作用氮素是植物体内含量最丰富的元素之一，它参与了植物体内多种生物化学反应，在植物生长过程中起着重要的作用。
氮素是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素、激素等物质的构成元素，它是植物生长发育的重要能源和建筑材料，对提高作物产量和改善作物品质具有重要作用。
在植物中，氮素主要以硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+）的形式存在，植物通过根系吸收土壤中的氮素，并在体内转运、分配和利用。
植物通过根系吸收土壤中的氮素，氮素的吸收对于植物的生长发育至关重要。
氮素的吸收主要通过植物的根系完成，根系对土壤中的氮素进行选择性吸收并转运至植物体内。
在土壤中，氮素以无机形态存在，氮素的吸收取决于土壤中氮素的浓度和根际环境的条件。
一般来说，对硝态氮的吸收速度要高于铵态氮。
植物根系对硝态氮和铵态氮有不同的吸收机制，硝态氮主要通过硝酸盐同化途径被吸收，而铵态氮主要通过铵态离子通道被吸收。
植物在吸收土壤中的氮素的过程中，还需要与根际微生物相互作用，通过与固氮菌共生或者利用根际微生物的代谢产物来增进氮素的吸收。
氮素缺乏对植物生长的影响氮素是植物生长发育的重要营养元素，氮素的供应和利用对植物的生长发育具有重要影响。
在氮素缺乏的条件下，植物生长发育受到限制，影响了植物的产量和品质。
氮素缺乏对植物的生长发育产生了一系列的不利影响，主要表现在植物的叶片变黄、生长缓慢、产量降低等方面。
这些影响大大地限制了植物的生长发育和产量的提高，因此保证植物对氮素的充分利用对于提高产量和改善品质具有重要意义。
氮素利用的优化措施为了提高植物对氮素的利用效率，需要采取一系列的优化措施。
首先要合理施肥，避免氮素的过量施用或不足施用，合理施肥有助于提高植物对氮素的利用效率。
《植物营养学氮素》课件
氮素管理的环境和经济影响
探索氮素管理对环境和经济的影响，包括土壤污染、水体富营养化和农业可 持续性等方面。
《植物营养学氮素》PPT 课件
欢迎来到《植物营养学氮素》PPT课件！本课件将深入探讨氮素在植物生长中 的重要性、来源和需求，以及氮肥的使用和管理技术。让我们一起开始这个 精彩的旅程吧！
氮素的重要性
了解氮素在植物生长中的关键作用，包括促进叶片生长、增加植物产量和改善植物健康。
氮素的来源和循环
探索氮素的不同来源，包括土壤中的氮储存和大气中的氮气转化过程。了解 氮素在生态系统中的循环。
植物对氮素的需求
研究植物对氮素的生理需求，包括生长阶段和特定作物的需求差异。
氮素作为限制要素的影响
探讨当土壤中氮素供应不足时，植物生长和产量的受限情况。了解氮素限制 对生态系统的影响。
氮素的应用技术
介绍氮素的应用技术，包括基于土测试的施肥方法和优化氮素利用效率的技巧。
氮肥的使用与管理
讨论如何正确使用氮肥，包括施肥时机和施肥量的控制，以减少环境负荷和提高作物产量。
氮素在植物生长和发育中的作用
氮素在植物生长和发育中的作用氮素是生命中不可缺少的元素之一，对于植物的生长和发育也有着至关重要的作用。
本文主要探讨氮素在植物生长和发育中的作用，从根系发育、植物光合作用、植物的抗逆性、营养品质等多个角度剖析氮素在植物中的重要作用。
一、根系发育在植物中，氮素是一种重要的营养元素，尤其是对于根系发育有着至关重要的作用。
氮元素可以促进根系细胞的增生和伸长，从而增加植物根系的体积和吸收面积，进而提高植物对于水分和营养物质的吸收能力。
此外，氮元素也可以通过促进根系的发育，增强植物根系对于土壤的机械支撑作用，提高植物的抗风抗倒能力。
二、植物的光合作用氮素对于植物的光合作用有着重要的促进作用。
在植物体内，氮素是构成叶绿素分子的重要组成部分，不仅可以提供若干叶绿体所需的酶类物质，还能够参与植物体内的光合作用自身的吸收过程中。
同时，氮素也是合成氨基酸的重要原料，这些氨基酸不仅维持着植物体内的正常代谢，还可以作为能量储存的物质，参与多种生物化学反应。
三、植物的抗逆性氮素对于植物的抗逆性具有重要的贡献。
在氮素营养充足时，植物体内的抗氧化酶的活性会得到提高，从而能够更好地抵抗各种胁迫环境的侵扰。
特别是在气候恶劣、土壤贫瘠、各种病虫害等复杂环境下，植物体内提供充足的氮素肥料能够大大增强植物的抗逆性和生存能力，这也正是减轻全球气候变化和维护自然生态平衡的良好途径之一。
四、植物的营养品质氮素在植物的营养品质上也扮演着重要的角色。
与其它元素比起来，氮素可以直接影响到植物的蛋白质含量，直接关系到植物的滋味。
氮素在植物的生长周期中，其中的某些物质对于植物的生长发育质量有着巨大的影响。
例如，氮元素可以影响到植物的糖分含量和营养成分，直接关系到植物的食用价值和产品特质。
综上所述，氮素是植物生长、发育和减轻全球气候变化的非常重要的元素之一。
美国农业部的研究报告显示，氮素是植物生长和发育的必选元素。
面对氮素的充足和不适度供应，都会对植物生长发育质量产生不同程度的影响。
氮素在植物中的利用综述
氮素在植物中的利用综述氮素是植物生长中不可或缺的营养元素，对植物的生长发育起着至关重要的作用。
植物从土壤中吸收氮素，然后利用氮素来合成氨基酸、蛋白质和其他生物分子，从而维持其生长和代谢所需。
在这篇文章中，我们将对氮素在植物中的利用进行综述，探讨氮素对植物生长和发育的影响以及植物如何在不同环境条件下有效地利用氮素。
氮素在植物中的作用氮素是植物生长所需的关键元素之一，它参与了植物生长和代谢的许多重要过程。
在植物体内，氮素主要以硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+）的形式存在。
植物在土壤中吸收这些形式的氮素，然后将其转化成氨基酸等化合物。
氨基酸是蛋白质的组成部分，而蛋白质又是植物体内的重要生物分子。
通过合成蛋白质，植物可以维持其细胞结构、功能和代谢的正常运作。
氮素还参与了植物体内的能量转移和储存，影响了植物的光合作用和呼吸过程。
氮素还可以影响植物的生长和发育。
氮素的供应水平会直接影响植物的生长速率、叶片生物量和根系发育等生长指标。
氮素还可以影响植物的营养生长，如影响植物的生殖生长、花芽分化、果实发育等过程。
氮素在植物的生长和发育中起着至关重要的作用。
植物在土壤中吸收氮素，然后将其转化成氨基酸等生物化合物。
这个过程涉及了许多生物化学反应和细胞代谢过程。
植物对氮素的利用可以分为两个主要阶段：氮素的吸收和氮素的同化。
氮素的吸收是指植物通过根系从土壤中吸收氮素的过程。
根系对氮素的吸收受到土壤中氮素形态、浓度、渗透势和根系生长状态等因素的影响。
氮素的吸收是一个动态过程，受到外界环境的影响较大。
土壤中氮素的丰缺和不足都会影响植物对氮素的吸收速率。
氮素的同化是指植物将吸收到的氮素转化成氨基酸等生物化合物的过程。
在这个过程中，植物将硝态氮和铵态氮转化成氨基酸，然后利用氨基酸合成蛋白质等生物分子。
氮素的同化涉及了一系列酶催化的生物化学反应和细胞代谢过程。
植物会根据自身的需要和外界环境中氮素的供应水平来调节氮素的同化过程，以满足其生长和代谢的需要。
氮素在植物生长和生态系统中的循环和利用
氮素在植物生长和生态系统中的循环和利用氮素是植物生长所必需的重要元素之一。
它存在于大气中并进入土壤或水体中，随着生物活动进行循环，并最终返回大气中。
利用氮素是生态系统的一个主要过程，对于维持生态系统的稳定状态至关重要。
本文将重点讲述氮素在植物生长和生态系统中的循环和利用。
一、氮素在植物体内的循环植物通过吸收氮元素来生长和发育。
氮元素可以在土壤中以无机形式（NH4+或NO3-）存在，也可以以有机形式存在。
无机氮元素进入植物体内后，首先被转化为有机氮，例如DNA、氨基酸、蛋白质等。
有机氮质是植物体内氮素循环的主要形式，在植物体内循环多次后，有机氮物质会被酶水解为无机氮，再次进入循环。
二、氮素在土壤中的循环氮素在土壤中的循环是影响土壤质量和植物生长的关键环节。
在土壤中，氮元素可以以无机、有机或形成氮气的形式存在。
无机氮元素可以通过植物根系吸收，有机氮元素首先被微生物分解为无机氮元素，再被植物吸收。
而氮气是由生物、人类活动或自然气化（闪电、高山等）形成。
土壤微生物在氮素循环中起着重要的作用。
它们可以将氨化反应和硝化反应紧密联系起来，使氨化生成的无机氮元素得以转化为植物可吸收的硝酸盐。
土壤中的固氮菌还可以将氮气还原为无机氮元素，进一步增加土壤中可供植物吸收的氮素。
三、氮素在生态系统中的利用氮素循环在生态系统中扮演着重要的角色。
生物体对氮素的需求很高，有助于生物体的正常生长和发育。
氮素同样也在生态系统的气候调节、生态系统稳定性、植物选择等方面发挥着重要作用。
氮素的利用可以分为两个主要过程：含氮物质的生产和氮素的转化和利用。
氮素循环的过程中，新生物体中的有机氮会被分解并释放出的氨，有机氮转化为无机氮后由其他生物体吸收，也会被氧化过程转换为其他形式的化合物。
氮素利用的循环包括硝化、铵化、反硝化和生物固氮等过程。
四、氮素的污染与调控氮素的过量排放会对生态系统产生负面影响。
例如，氮素的过量释放使得水体中的底泥沉积物增多，使水体富营养化，而氧气缺乏造成了生态环境的恶化。
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三、植物对氮的吸收与同化
无机态：NH4+－N、NO3-－N
吸收的形态 （主要）
有机态：NH2 －N、氨基酸、 （少量） 核酸等
（一）植物对硝态氮的吸收与同化 1. 吸收：植物主动吸收NO3-－N
植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。 在旱地农田中，硝态氮是作物的主要氮源。由 于土壤中的铵态氮通过硝化作用可转变为硝态 氮。所以，作物吸收的硝态氮多于铵态氮。
第九章 植物的氮素营养与氮肥 Plant Nitrogen Nutrition and Nitrogen Fertilizer
主要内容
第一节 第二节 第三节
第四节
植物的氮素营养 土壤种的氮素及其转化 化学氮肥的种类、性质及 其施用方法 氮肥的合理施用
第一节 植物的氮素营养
一、植物体内氮的质量分数和分布
考虑以上因素可采取相应措施降低温室或塑 料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。
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。
（二）植物对铵态氮的吸收与同化
1. 吸收 机理：
①被动渗透
(Epstein,1972)
膜外 NH4+
H+
膜 膜内 ATPase
番茄、莴苣等 专性喜硝植物：甜菜
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。
（二）原因
1. 植物的遗传特性 2. 环境因素
介质反应：酸性：有利于硝的吸收 中性至微碱性：有利于铵的吸收
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：
4、植物的苗龄 在根中还原的比例随苗龄的 增加而提高;
5、陪伴离子 K+能促进NO3-向地上部转移， 所以钾充足时，在根中还原的比例下降；而Ca2+ 和Na+为陪伴离子时则相反;
6、光照 在绿色叶片中，光合强度与NO3-还 原之间存在着密切的相关性。
②接触脱质子 NH4+
NH3
(Mengel,1982)
H+
外界溶液
NH4+
H+
细胞质
NH3
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
2.NH4-N的同化
氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
各
转氨基作用
种 新 的 氨 基 酸
3. 酰胺形成的意义（谷氨酰胺、天门冬酰胺） ①贮存氨基 ②解除氨毒
• （三）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
脲酶
• 同化：①脲酶途径：尿素
NH3
氨基酸
李晓林材料
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
2. 氨基态氮：可直接吸收，效果因种类而异
四、铵态氮和硝态氮的营养特点
（一）铵态氮和硝态氮的营养特点
喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯 兼性喜硝植物：小麦、玉米、棉花等 喜硝植物： 大部分蔬菜，如黄瓜、
陪伴离子、介质通气状况、土壤水分状况
结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造
出各自所需要的最适条件，它们在生上 是具有同等价值。
五、植物氮素营养失调症状及其丰缺指标
1. 氮缺乏：首先在下部老叶出现症状
植株矮小，瘦弱，分蘖或分枝少
叶片转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色； 茎叶基部或呈紫红色
早衰，产品品质差
NO3-N的吸收
逆电化学势梯度的主动吸收；
介质pH显著影响植物对的吸收。 pH值升高的吸收减少；
进入植物体后，大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白质， 也可直接通过木质部运往地上部；硝酸根在液泡中积累 对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。
2.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 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。
2. 氮过量：植株徒长，贪青迟熟；蔬菜硝酸
盐含量增加
燕麦
小麦
Technological stripe disease
Caused by incorrect N
油菜
fertilizer application
－N
＋N
大麦 燕麦
－N ＋N
小麦
玉米
禾本科作物 缺氮的症状
苗期缺氮
绿色V字症
老叶缺氮
不同时期和部位的缺氮症状
1.质量分数
一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量 的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。
种类：大豆>玉米>小麦>水稻；高产品种>低产品种 器官：叶片>子粒> 茎秆>苞叶 发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。
注意：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。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。
3. 氮是叶绿素的成分 （叶绿体含蛋白质45～60％）
4. 氮是酶的成分（酶本身是蛋白质）
5. 氮是多种维生素、植物激素、 生物碱的等的成分 （维生素B1、B2、B6、IAA、CK ）
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）
天
连续供氮
连续不供氮
0
196
196
3
420
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Potato Plants
亚麻(Flax)
油菜Rape
Tobacco
Cucumber with N deficiency
-N
+N
Strawberry with N deficiency on right
组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织， 生长点>非生长点
生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期， 营养生长期>生殖生长期
2. 分布：
幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，
生长点>非生长点
二、植物体内含氮化合物的种类 （氮的生理功能）
1. 氮是蛋白质的重要成分 （含氮16～18％）
2. 氮是核酸的成分（含氮约7％）
NH3
大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还 原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：
1、硝酸盐供应水平 当硝酸盐数量少时，主要 在根中还原;
2、植物种类 木本植物还原能力>一年生草本 一年生草本植物因种类不同而有差异，其还原 强度顺序为： 油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳 3、温度 温度升高，酶的活性也高，所以也可 提高根中还原NO3--N 的比例。