作物氮营养生理生态
植物营养学中的生理生化机制
植物营养学中的生理生化机制随着生物科学的进展，人们越来越多地关注植物与生物之间的关系。
植物是生态系统中最重要的组成部分之一，它们维持着能量的流动和物质的循环，同时释放氧气，吸收二氧化碳，是全球碳循环的关键驱动者。
植物营养学是研究植物所需营养物质及其吸收、转运、利用和代谢等生理生化机制的科学领域。
一、植物生长的能量来源植物的生长需要通过光合作用吸收二氧化碳、水和阳光进行化学反应，同时能量储存在光合产物中，供植物维持基本代谢的需求。
在光合作用中，叶绿素捕获太阳光，将其转化成生物可利用的化学能，最终将二氧化碳、水转化为有机化合物，这些化合物所储存的能量会在生命的其它过程中被释放。
二、植物对营养元素的需求植物需要哪些营养元素进行生长？这是植物营养学最基本的问题之一。
植物需要13种要素，分为主要元素和微量元素。
主要元素包括氮、磷、钾、钙、镁和硫，微量元素包括铁、锰、锌、铜、镍、钼和氯。
其中，氮是构成植物细胞组成的主要元素之一，是蛋白质和核酸的组成部分。
磷是脱氧核糖核酸和磷脂等分子的组成部分，还是ATP（三磷酸腺苷）的结构成分。
钾是许多酶的激活因子，能够影响植物细胞的渗透压和酸碱平衡。
钙是构成植物细胞壁和细胞器包膜的重要成分。
镁是叶绿素分子的中心原子，是许多酶的组成部分。
硫是构成蛋白质和其他化合物的主要成分之一。
微量元素虽然需要量较小，但仍然是植物生长所必需的。
例如，铁离子是植物呼吸过程中负责氧气和电子的传递，锰是促进叶绿素合成的必需因子。
三、植物对营养元素的吸收和利用植物从土壤和水中吸收有机和无机物质，包括水、二氧化碳、氮、磷和其它元素。
植物根系通过毛根在根系上大量分布，其表面的复杂结构增加了吸收面积。
当营养元素进入植物根细胞后，它们很容易被转运到其它部位。
例如，通过氮的转运蛋白（NRT1.1）来将氮转运到各个植物部位。
植物对营养元素的利用同样涉及着许多复杂的过程，例如氮的利用。
植物细胞中含有许多酶，它们能够将氮转化为可利用的形式。
氮的固氮之道氮元素在农业和生态保护中的重要作用
氮的固氮之道氮元素在农业和生态保护中的重要作用氮的固氮之道：氮元素在农业和生态保护中的重要作用在农业和生态保护领域，氮元素扮演着重要的角色。
氮元素是植物生长所必需的主要营养元素之一，它参与了植物生长和发育的许多过程。
本文将探讨氮元素的来源、固氮途径以及其在农业和生态保护中的重要作用。
一、氮元素的来源氮元素主要来自于大气中的氮气(N2)和土壤中的有机氮化合物。
氮气占据了大气中约78%的比例，但对于大多数生物来说，氮气是无法直接利用的。
土壤中的有机氮化合物则是由生物体分解产生的，包括植物残体、动物尸体和排泄物等。
二、固氮途径1. 大气固氮大气固氮是指将大气中的氮气转化为可供生物利用的氮化合物的过程。
这一过程主要由一种特殊的微生物群落——固氮菌完成。
固氮菌可以通过其生理特性进行高效的氮气固定，将氮气转化为氨氮或亚硝酸盐等，进而提供给植物使用。
2. 土壤固氮土壤固氮是指通过土壤中的微生物和土壤生态系统的相互作用，将大气中的氮气转化为可供植物吸收利用的氮元素。
这个过程主要包括互惠共生菌根和腐殖质的分解。
互惠共生菌根可以与某些植物根系形成共生关系，在其根际区域对氮气进行固氮。
同时，腐殖质中的微生物也可以分解有机质，释放出氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等形式的固定氮。
三、氮元素在农业中的作用1. 促进作物生长氮元素是植物体中构成蛋白质和核酸等生物分子的重要组成部分，对于植物的生长发育具有关键作用。
适量供应氮元素可以促进作物生长，增加叶片面积和叶绿素含量，提高光合效率和养分吸收能力，从而增加产量和改善作物品质。
2. 调控植物生理过程氮元素还参与了植物的许多重要生理过程，如呼吸作用、光合作用和物质代谢等。
适量的氮元素供应可以维持正常的生理功能，促进植物的健康生长。
3. 改善土壤肥力作物吸收了氮元素后，一部分会被转化为有机氮并释放到土壤中，促进土壤有机质的积累和养分循环。
同时，氮元素的利用还可以促进土壤微生物活动，增加土壤有机质的分解和养分释放，提高土壤肥力。
植物营养生态学分析植物与环境之间的养分循环与生态关系
植物营养生态学分析植物与环境之间的养分循环与生态关系植物营养生态学是研究植物营养与环境之间相互作用的学科。
它关注植物对周围环境中的养分的吸收、利用和释放，以及这些过程对生态系统的影响。
通过对植物与环境之间的养分循环与生态关系的分析，我们能够更好地理解植物的生长发育和生态适应性。
一、背景为了理解植物与环境之间的养分循环与生态关系，我们首先需要了解植物对养分的需求以及其获取途径。
植物生长发育需要一系列元素，包括氮、磷、钾等，这些元素在土壤中以不同形态存在，并随着土壤的物化性质和环境变化而发生转化。
植物通过根系吸收土壤中的养分，进而进行能量合成和代谢活动。
二、植物对养分的吸收与利用植物通过根系吸收土壤中的养分。
不同养分的吸收方式和吸收特点各异。
以氮为例，植物主要通过氮根系吸收硝态氮和铵态氮。
其中，硝态氮是植物吸收的主要形式，但铵态氮对一些特定植物也具有重要意义。
氮的吸收过程受到土壤氮素含量、pH值、温度等环境因子的影响。
植物对养分的利用与植物的生理状态密切相关。
例如，当植物生长速度较快时，对氮的需求也会相应增加。
植物通过氮素转运蛋白、酶等来实现对氮的利用。
同样，磷、钾等养分的利用方式也各不相同。
三、植物与环境中养分的释放植物通过不同途径将吸收的养分释放回环境中。
一方面，植物通过代谢活动释放一部分养分，如通过叶片的凋落、根系的分泌等方式。
另一方面，植物在生长过程中会与环境中的其他生物进行养分交换，如与共生菌根、土壤中的微生物等。
环境因素对植物养分释放也有一定影响。
比如，土壤湿度和温度的变化会影响植物根系的分泌活动，进而影响养分的释放。
此外，土壤中的微生物活动对养分释放也有一定的贡献。
四、养分循环与生态关系植物与环境之间的养分循环与生态关系是生态系统中一个重要的环节。
植物通过吸收、利用和释放养分，不仅满足了自身生长发育的需求，同时也对周围的生物和地理环境产生了影响。
首先，植物的养分循环对土壤的养分供应起着重要作用。
植物生理生态学中的碳氮循环和物质代谢
植物生理生态学中的碳氮循环和物质代谢近年来，植物生理生态学的研究越来越受到关注，特别是对于碳氮循环和物质代谢等方面的探索。
在植物生长发育以及产生有用化合物等过程中，碳和氮起着至关重要的作用。
因此，对于植物中的碳氮循环和物质代谢的研究，不仅有助于深入了解植物的发育与生长机制，同时有助于帮助农业和生态环境的保护。
首先，我们来看碳的循环。
在植物中，光合作用是碳循环的关键步骤。
在光合作用过程中，光能被捕获并转化为化学能，然后利用二氧化碳和水进行碳固定，并最终产生有机物。
与此同时，呼吸作用会消耗植物体内的氧气和有机物，释放出二氧化碳和水。
该过程称作植物中的碳循环过程。
此外，碳的定位和运输也是碳循环过程中的重要步骤之一。
在植物体内，碳可以通过蒸腾和木栓组织等途径进行运输和转移。
通过对植物体内碳的运输和转移进行研究，可以更好地理解植物如何对环境进行响应和适应。
接下来，我们来看氮的循环。
氮是构成植物体内蛋白质和核酸等重要化合物的重要元素。
在自然界中，植物获得氮主要有两种途径，一是从土壤中取得营养物质，通过根系吸收进入到植物体内，这是一个氮循环的入口。
二是通过氮的固氮作用，将空气中的氮转化为亚硝酸盐或铵盐等化合物，再从土壤中被植物吸收，这是氮循环的另一个入口。
在植物体内，氮不仅与碳一起合成化合物，还可以进行代谢或分解。
氮在代谢时主要以酰胺或游离氨的形式存在，而在植物体内氮的分解也主要通过脱氨酶等酶的作用实现。
氮循环的这些过程和机理的研究，可以帮助我们更好地理解氮在植物体内的作用及其在生长发育过程中的重要性。
最后，我们再来看物质代谢。
除了碳和氮之外，植物中还存在着许多其他元素，如钾、钙、镁等。
这些元素同样也起到了重要的生理作用。
在物质代谢过程中，植物体内的元素通过各类代谢途径被转换为能量或者用于构成其他重要化合物的原料。
这些代谢途径主要包括葡萄糖代谢、三羧酸循环和光合作用等。
许多研究表明，植物物质代谢的平衡状态与环境条件有着密切的关系。
植物生理生态指标对氮、干旱、盐处理的响应
植物生理生态指标对氮、干旱、盐处理的响应
植物生理生态指标是用来评价植物生长状况和适应环境的指标，包括叶绿素含量、相对含水量、气孔导度、净光合速率、总非结构
性碳水化合物含量、根系生物量等多个指标。
下面是植物生理生态
指标对氮、干旱、盐处理的响应：
1. 氮
氮是植物生长所必需的元素之一，但过量的氮会对植物产生负
面影响。
在氮限制的条件下，植物的叶绿素含量和净光合速率都会
下降。
而过量的氮则会增加净光合速率，提高植物的生长速度，但
会影响植物的品质和营养价值。
2. 干旱
干旱是植物面临的一种重要的压力因素。
在干旱条件下，植物
的相对含水量下降，气孔导度减小，净光合速率和叶绿素含量也会
降低。
同时，在干旱条件下，植物会积累更多的总非结构性碳水化
合物，从而提高植物对干旱的耐受性。
3. 盐
盐胁迫是植物面临的另一种常见的压力因素。
在高盐浓度下，
植物的相对含水量下降，气孔导度减小，净光合速率和叶绿素含量
也会降低。
与干旱类似，植物在盐胁迫下也会积累更多的总非结构
性碳水化合物，从而提高植物对盐胁迫的耐受性。
此外，在高盐浓
度下，植物的根系生物量会增加，以便更好地吸收水分和养分。
作物营养学
作物营养学作物营养学，作为农业科学的一个重要分支，专注于研究植物对营养元素的吸收、转运、利用以及这些过程与作物生长发育、产量和品质之间的内在联系。
它不仅是现代农业生产的理论基础，也是推动农业可持续发展的关键技术支撑。
一、作物营养学的基础理论作物营养学的基础理论包括植物营养元素的种类、功能及其在植物体内的代谢过程。
目前已知的植物必需营养元素有17种，其中碳、氢、氧主要来自于空气和水，而氮、磷、钾等则主要通过土壤供给，被称为“肥料三要素”。
此外，钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯和镍也是植物正常生长所必需的微量元素。
这些元素在植物体内各自扮演着不可或缺的角色。
例如，氮是构成蛋白质的主要成分，对植物的生长和发育至关重要；磷参与植物的光合作用和能量转化过程；钾则负责调节植物的渗透压和酶活性等。
微量元素虽然在植物体内含量较少，但同样对植物的生理代谢起着至关重要的作用。
二、作物营养与施肥技术作物营养学的应用主要体现在施肥技术上。
合理的施肥不仅能提高作物的产量和品质，还能改善土壤环境，促进农业生态系统的良性循环。
施肥技术包括基肥和追肥两种。
基肥是指在播种或移栽前施入土壤中的肥料，旨在为作物整个生长期提供营养。
追肥则是在作物生长过程中根据需要进行补充施肥，以满足作物不同生长阶段对营养的需求。
现代施肥技术越来越注重个性化和精准化。
通过土壤测试、叶片分析和作物生长监测等手段，可以准确掌握土壤养分状况和作物营养需求，从而制定出更加科学合理的施肥方案。
三、作物营养与逆境生理作物在生长过程中往往会遭遇到各种逆境，如干旱、高温、低温、盐碱、重金属污染等。
这些逆境不仅会影响作物的生长发育，还会导致作物体内营养元素的失衡。
因此，作物营养学与逆境生理学之间存在着密切的联系。
通过研究作物在逆境条件下的营养需求和代谢变化，可以开发出具有抗逆性的肥料和栽培措施，帮助作物更好地应对逆境，减少产量损失。
例如，在干旱条件下，适量增施钾肥可以提高作物的抗旱能力；在盐碱地中，选用耐盐性较强的作物品种和增施有机肥可以改善土壤环境，促进作物生长。
有收无收在于水收多收少在于肥这说明植物生长需要,收多收少在于肥的生理生态学意义
有收无收在于水收多收少在于肥这说明植物生长需要，收多收少在于肥的生理生态学意义有收无收在于水、收多收少在于肥说明植物生长需要水和无机盐。
植物的生活需要水，水是植物体的重要组成成分。
水具有很高的汽化热和比热，又有较高的导热性，因此水在植物体内可以不断流动进行叶面蒸腾。
水也是植物体与周围环境相互联系的重要纽带，它是生命发生的环境，也是生命发展的条件。
一、有收无收在于水收多收少在于肥这说明植物生长需要1、有收无收在于水、收多收少在于肥这说明植物生长需要水和无机盐。
植物的生活需要水，水是植物体一个很重要的最初部分，当植物体内水分充足时，植株才能保持直立的姿态，叶片才能舒展，这样也有利于光合作用，提高产量。
2、水既有很高的汽化热和比热，又有很高的导热性，因此水在植物体内可以不断流动进行叶面蒸腾，而且水能够顺利地散发叶片所吸收的热量，就算植物在炎夏强烈的光照下，也不会被阳光灼伤。
3、水也是植物与周围环境相互联系的一条重要纽带。
它既是生命发生的环境，也是生命发展的条件。
植物的水分代谢一旦失去平衡，就会打乱植物的正常生理活动，严重时会导致植物死亡。
二、收多收少在于肥的生理生态学意义1、收多收少在于肥的生理生态学意义是说明了植物在生长时需要多种无机盐。
无机盐一定要溶解在水中才能被植物吸收利用，植物需要量最大的无机盐是含氮、含磷、含钾的无机盐，施肥的目的主要是提供植物生长必需的无机盐。
2、氮肥作用：使作物的茎、叶生长茂盛，导致叶色浓绿。
钾肥的作用：使作物生长旺盛，茎秆粗硬，增强病虫害和倒伏的能力，促进糖分和淀粉生成。
磷肥的作用：使作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，而且能使作物提早成熟，穗粒增多。
3、当植株缺少无机盐就会变得矮小瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。
而且植株的茎杆会很软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。
植物对有些无机盐的需要量十分微小，但它们在植物的生活中却同样起着十分重要的作用。
固氮细菌生理生态的研究进展
固氮细菌生理生态的研究进展氮是构成蛋白质、核酸等生命基础物质的重要元素，也是植物生长发育不可缺少的营养元素。
然而，氮在自然界中主要以氮气（N2）的形式存在，植物无法直接利用氮气中的氮原子，需要将氮气还原为植物可用的氨（NH3）或氮化物根离子（如NH4+）。
这一过程被称作“生物固氮”。
生物固氮的过程中，最重要的是固氮细菌。
固氮细菌是指通过固氮进程，将空气中的氮转化成为可由植物吸收的氨的一类细菌。
这些细菌的固氮能力极强，可以根据类型和生境的不同产生不同的酶，这些酶都是在极端条件下生长并繁殖的适应性。
例如在地球上最温暖、最酷热和最寒冷的环境中，都能发现具有固氮能力的微生物，并且它们在这些极端环境中的生存方式具有独特的适应性。
随着生态学和分子生物学技术的不断发展，固氮细菌在环境保护、农业生产和氮循环等领域的应用越来越广泛。
本文将从固氮细菌分类学、固氮调控机制、固氮途径和固氮进程的影响等方面，综述固氮细菌的生理生态研究进展。
一、固氮细菌的分类学固氮细菌因其固氮能力，被广泛分布于土壤、水体、植物根际等环境中，可分为泛固氮菌和共生固氮菌。
泛固氮菌主要存在于泥炭地、水稻田和湖泊等环境中，能够利用自由氧进行固氮。
共生固氮菌则与植物根部建立共生关系，对植物的生长发育和免疫系统发挥重要作用。
根据其在植物根际内的表现形式，共生固氮菌又可以分为根结固氮菌和非根结固氮菌两类。
根结固氮菌能形成在植物根部内的根瘤，细菌以根瘤为代价向植物提供固氮产物，植物则向其提供影响固氮途径的信号分子和营养物质等，是典型的共生关系。
而非根结固氮菌则是利用植物根际微生态的营养资源，向植物提供固氮物质，没有根瘤的形成以及植物的察觉。
固氮细菌的分类主要根据其代谢特性和形态结构等方面，同时还会应用分子系统学技术对细菌的遗传关系及种类重要性进行鉴定。
通过分类学研究，不仅可以系统地了解固氮细菌的地理分布和生物多样性，还能够为固氮细菌的在农业和生态环境方面的应用提供科学基础。
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NH4
主要在根系还原为氨基酸和酰胺，再向地上部运输。以离 子向上运输的极少
3、 同化过程
NR NiR GS GOGAT GPT
NO3——NO2——NH4——谷氨酰胺——谷氨酸—蛋白质
NADP Fd GDH 谷氨酸 -酮戊二酸 -酮戊二酸
谷氨酸 光合作用
淀粉/蔗糖合成
呼吸作用
三羧酸循环
三、离子吸收的影响
PEP PEPC 苹果酸脱H酶 苹果酸酶
CO2
在描述植物氮素同化模式 时，把PEP羧化酶作为一个关键 成分。供应 NH4植株根中 PEP 羧化酶活性高反映根中合成 氨基酸需要较多的碳架， 供应 NO3时，叶片 PEP羧化酶活性高，因为地上部同化占 优势。
在缺氮素条件下，碳同化以 RUBP 羧化酶为主，在转到供 NH4营养时，光合碳固定以转为以PEP羧化酶为主。 NO3 吸收在维持叶片渗透中作用很大，而在 NO3 还原为 NH4后，有机酸起着渗透调节的作用。而 NH4不能在叶片 中累积，对叶片的扩展并无太大的作用。所以， NO3植株 叶片较大，出叶快。
2、土壤氮淋洗 NH4易被土壤固定，不容易被淋洗； NO3为负离子，易被 淋洗。 在地下水污染中，NO3起很大的作用 3、混合氮营养：促进以下过程 （1） 叶绿素含量与光合作用：
（2） 离子吸收与积累
（3） 生长反应 （4） 蛋白质含量： （5） 酶活性NRA、PEP、RUBP、GS （6） 激素:IAA、CTK
NH4 的吸收造成根际的酸化，降低 Ca 、 Mg 、 K 的吸收， 磷酸盐的有效性降低， Fe 、 Al 和 Mn 浓度提高； NH4 的 吸收同样受到抑制；西红柿的脐腐病由于缺Ca引起。 NO3 的吸收造成根际的碱化，提高 Ca 、 Mg 、 K 的吸收， 提高P的吸收。但在高pH下P的有效性因Ca、Mg的存在 而降低。 K作为NO3的吸收伴随离子，对NO3的吸收起关键影响。 故施钾肥可以提高氮素吸收量及氮利用效率 NO3供应易诱导缺铁
不同氮素形态的生理生态特征。
土壤—作物—大气氮素循环
一、吸收及其机理 1、 NH4 （ 1 ）主动吸收，受低温和代谢抑制剂调节。土壤中的 NH4 浓 度 一 般 在 10-50uM ， 而 植 物 对 NH4 吸 收 的 Km 值 在 1070uM之间变动。 （2）NH4 的吸收机理与K+相似，二者可能有共同的载体， 因而NH4 和K吸收表现竞争效应。NH4 的吸收与根系H+的 释放有严格的等当量关系，在pH值较高和还原条件下， NH4 在进入质膜前脱离子转化成NH3，主要以NH3的形态 被吸收。
同时供给NH4 和NO3，NO3的吸收会受到NH4 的抑制，但反 过来却不受抑制。
可能的原因：NH4 降低了NO3转运蛋白和活性或其合成速率； 抑制了NO3的同化作用；阻遏NR活性；根系合成氨基酸的抑 制。
（3）NH4 的吸收易造成根际的酸化，主要是NH4 的吸收与 H+ 的排放是等当量的； （4） NO3的吸收易造成根际的碱化，主要是NO3的吸收与 OH-是相等的。 （5）由于根际pH值的变化反过来影响根系对NH4 和NO3的 吸收。NH4 在pH值较高时吸收较快，而NO3在pH较低时吸收 较快。在接近中性是，根系对两种氮素形态的吸收相等。 PH对大麦幼苗氮吸收的影响（每盆mgN）
pH 6.8 4.0 NH4 34.9 26.9 NO3 33.6 43
（6）碳水化合物的供应：光照强度低时地上部对根系的同
化物供应减少，会大大降低对氮素的吸收。作物对NO3的吸 收呈昼夜变化，中午时吸收速率最大。 NH4的吸收也有昼夜变化，而且更依赖于碳水化合物的供 应。这是因为吸收的NH4要立刻进行同化解毒，就需要不断
地供应碳架。
（7）温度：吸收随温度的升高而升高，NH4和NO3的吸收 速率分别在25和35C使达最大；低温下（8C）NH4的吸收远 远超过NO3，但大于23C后NO3的吸收速率远远大于NH4。
二、同化及其运输
1、吸收同化运输的基本模式
2、同化部位
NO3：根系和叶片 根系同化在低氮水平下有利；需要碳水化合物，易受限
莱州 953
江东门 39.93b 43.37a 43.62a 42.31b
江东门
Average 45.20b 49.66a 48.89a
Average
净光合速率 net photosynthetic rate（umolCO2/m2·s）
0/100 50/50 100/0 Average
19.49ab 23.34a 13.42b 18.75a
2.氮肥利用（效）率：经济产量/施氮肥（素）量＝(Y-Yc)/Nf
氮素效率：同上 氮肥（素）农学效率：同上, 氮素效率比：经济产量（或生物产量）/作物所吸收的氮素 ＝Y/Nup 氮肥偏生产力：施氮肥经济产量/施氮肥量＝Y/Nf 氮素生理效率：同上
3. 氮肥生理效率：（施氮经济产量-不施氮经济产量）/ （施氮肥处理的植株氮积累量-不施氮肥的植株氮积累量） ＝（Y-Yc）/（TN+N-TN-N）
四、有机离子的合成与分布
供应NO3，有机阴离子的合成与无机阳离子的吸收同步 增加。主要原因NO3的同化引起细胞质PH值升高， 提高 PEP 羧化酶活性，有利于有机阴离子（苹果酸和草酰乙 酸）的合成，维持细胞内pH平衡。
NH4同化为氨基酸，导致细胞质pH下降，苹果酸脱羧为
丙酮酸
碳水化合物—— 草酰乙酸———苹果酸———丙酮酸
271.25a 222.34b 70.70c
4、其他代谢 碳水化合物 氨基酸和酰胺 NH4毒害
Байду номын сангаас
第二节
氮素利用效率
一、氮素利用效率的概念和内涵
效率定义为输入除输出．一般都把作物的经济产量（或生物 量）或氮素收获量作为输出
不同之处在于对输入的定义不同，研究植物系统的以植物本 身吸收的氮为输入；研究植物-土壤系统的则以土壤氮为输 入。因此，对效率的研究应明确所研究的系统和研究目的， 并给出相应的定义和名称
2、NO3
（1）把植物从不含NO3的介质转移到供应 NO3的的介质中， NO3的的吸收表现两个阶段： 1-2小时的初始停滞期（基础 系统吸收期）；线性吸收期。表明 NO3 的的吸收系统或载 体受内部一个临界浓度的诱导。 （2）NO3是逆电化学梯度进如细胞。吸收机理不很清楚， 认为膜上存在NO3的专性载体，具有饱和动力学的特征。 （3）NO3的净吸收量是植物主动通过质膜吸收的量与顺着 浓度梯度被动渗漏 NO3 的的差值。被动渗漏为主动吸收的 10%-70%。
表 5.1 不同形态氮营养对七叶期叶绿素含量的效应
NH4+/NO3%/% 0/100 50/50 100/0 Average
NH4+/NO3%/%
扬麦 158 47.27b 52.20a 49.70ab 49.72a
扬麦 158
莱州 953 SPAD 48.39b 53.40a 53.30a 51.71a
制
叶片还原与 CO2 还原争夺来自光合作用的 ATP 和还原剂， 对植物适应高光强 有利。（作物生长后期）
K作为伴随离子时在叶片中还原多；以Ca、Mg时，根中 还原多。
正在扩展的叶片，NRA活性强，全展后，酶活性急剧下 降，但NO3水平仍然较高————NO3积累在液泡中，很 难转移到细胞质中，限制贮存NO3在生长中被利用。若中 断氮素供应，导致叶片NRA活性和地上部生长速率的下降。
五、不同形态氮素的生理生态特征
1、 植物的选择性
1） 旱生作物喜NO3，水生作物喜NH4。作物在单一的氮营 养下都会产生不利影响。
2）绝大部分作物在苗期喜NH4，在后期喜NO3。这与作物 不同时期氮素同化所需能量和碳水化合物供应有关，即苗期 生长量小，能量和碳水化合物供应充足，有利于根中同化 NH4；后期植株生长量大，能量和碳水化合物供应在器官之 间出现强烈的竞争，NO3可在叶中同化，避免能量和碳水化 合物供应向根中运输所产生的消耗。
%/% 0/100 50/50 100/0
不同形态氮营养对小麦叶片硝酸还原酶（NR）活性的影响
时间 Stage 五叶期 NH4+/NO3%/% 0/100 50/50 100/0 Average 0/100 七叶期 50/50 100/0 Average 245.97a 200.77b 68.28c 171.68b 244.93a 259.03a 125.98b 209.98a 扬麦 158 Yang 158 莱州 953 江东门 Lai 953 JDM umolNO2/gFW.h 272.56a 196.24b 67.74c 178.64b 234.54a 258.41a 157.56b 216.84a 295.21a 270.01b 76.72c 213.98a 207.60a 269.05a 76.97b 184.50a 229.02b 262.17a 120.17c Average
3、影响吸收的因素
（1） NH4 和NO3的吸收都是耗能的主动吸收过程，所以影响 根细胞能量代谢的因素，都会影响植物对NH4 和NO3的吸收 低温 光照不足 缺氧 缺钾 外加呼吸作用解偶联剂:2,4-二硝基苯酚(DNP)
均可阻断呼吸作用的磷酸化而不影响呼吸链的电子传递 ,导致 无效呼吸增加.
（2） NH4 对NO3吸收的抑制作用。
（4）NO3的吸收载体中存在两种可饱和成分和一种非饱和 成分，已证明两种可饱和成分之一是高亲合性（Km低）和 低吸收速率（Vmax低）和，之二是低亲合性（Km高）和高 吸收速率（Vmax高），所以NO3的的吸收呈双相饱和曲线。
NO 3 吸 收 速 率 (umol/h.gFW) NO3-浓度 (mmol/L)
第二章 作物氮素营养的生理生态
第一节 作物NH4 和NO3的营养特点 氮在蛋白质、核酸、叶绿素、核苷和核苷酸这尤为重要， 所以氮素是作物生长极其重要的营养元素之一。 NH4 和NO3是作物吸收氮素的两种主要形态，但二者在吸 收、贮存、运输和同化过程上有很大差异。 吸收过程及其机理； 同化及运输； 同化过程中无机离子的分布； 同化过程中有机阴离子的合成与分布；