一、氮素在植物體內(nèi)的分布
植物需要多種營養(yǎng)元素，而氮素尤為重要。從整體范圍看，在所有必需營養(yǎng)元素中，氮是限制植物生長和形成產(chǎn)量的首要因素。它對改善產(chǎn)品品質(zhì)也有明顯作用。
一般植物含氮量約占作物體干重的0.3%-5%，而含量的多少與作物種類、器官、發(fā)育階段有關(guān)。豆科作物含有豐富的蛋白質(zhì)，含氮量也高。按干重計算，大豆植株中含氮2.49%、紫云英植株含氮2.25%；而禾本科作物一般含氮量較低，大多在1%左右。作物種類不同含氮量也不相同，如玉米含氮常高于小麥，而小麥又高于水稻。即使是相同種類的作物也常因不同品種，其含氮量有明顯差異。
植物體內(nèi)氮素主要存在于蛋白質(zhì)和葉綠素中。因此，幼嫩器官和種子中含氮量較高，而莖稈含量較低，尤其是老熟的莖稈含氮量更低。如小麥子粒含氮2.0%-2.5%，而莖稈僅含0.5%左右；豆科作物子粒含氮4.5%-5%，而莖稈僅含1%-1.4%。玉米也有相同的趨勢：葉片含氮2.0%，子粒1.5%，莖稈0.7%，包葉最少，只有0.4%。
同一作物的不同生育時期，含氮量也不相同。如水稻，分蘗期含氮量明顯高于苗期，通常分孽盛期含量達(dá)最高峰，其后隨生育期推移而逐漸下降。在各生育期中，作物體內(nèi)氮素的分布在不斷變化。在營養(yǎng)生長階段，氮素大部分集中在莖葉等幼嫩的器官中；當(dāng)轉(zhuǎn)入生殖生長時期以后，莖葉中的氮素就逐步向子粒、果實、塊根或塊莖等儲藏器官中轉(zhuǎn)移；成熟時，大約有70％的氮素已轉(zhuǎn)入種子、果實、塊根或塊莖等儲藏器官中。
應(yīng)該指出，作物體內(nèi)氮素的含量與分布明顯受施氮水平和施氮時期的影響。隨施氮量的增加，作物各器官中氮的含量均有明顯提高。通常是營養(yǎng)器官的含量變化大，生殖器官則變動較小；但生長后期施用氮肥，則表現(xiàn)為生殖器官中含氮量明顯上升。
二、氮的營養(yǎng)功能
氮是作物體內(nèi)許多重要有機化合物的組分，例如蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、酶、維生素、生物堿和一些激素等都含有氮素。氮素也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。在所有生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)最為重要，它常處于代謝活動的中心地位。
（一）蛋白質(zhì)的重要組分
蛋白質(zhì)是構(gòu)成原生質(zhì)的基礎(chǔ)物質(zhì)，蛋白態(tài)氮通�？烧贾仓耆�80%~85%，蛋白質(zhì)中平均含氮16%~18%。在作物生長發(fā)育過程中，細(xì)胞的增長和分裂以及新細(xì)胞的形成都必須有蛋白質(zhì)參與。缺氮時因新細(xì)胞形成受阻而導(dǎo)致植物生長發(fā)育緩慢，甚至出現(xiàn)生長停滯。蛋白質(zhì)的重要性還在于它是生物體生命存在的形式。一切動、植物的生命都處于蛋白質(zhì)不斷合成和分解的過程之中，正是在這不斷合成和不斷分解的動態(tài)變化中才有生命存在。如果沒有氮素，就沒有蛋白質(zhì)，也就沒有了生命。氮素是一切有機體不可缺少的元素，所以它被稱為生命元素�，斔闺氖且愿菜岷途酆习被釣樵�，配以大中微量元素螯合而成，調(diào)節(jié)植株生長，提高植株免疫力。
（二）核酸和核蛋白的成分
核酸也是植物生長發(fā)育和生命活動的基礎(chǔ)物質(zhì)，核酸中含氮15%-16%。無論是在核糖核酸（RNA）或是在脫氧核糖核酸（DNA）中都含有氮素。核酸在細(xì)胞內(nèi)通常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以核蛋白的形式存在。核酸和核蛋白大量存在于細(xì)胞核和植物頂端分生組織中。信息核糖核酸（mRNA）是合成蛋白質(zhì)的模板，DNA是決定作物生物學(xué)特性的遺傳物質(zhì)，DNA和RNA是遺傳信息的傳遞者。核酸和核蛋白在植物生活和遺傳變異過程中有特殊作用。核酸態(tài)氮約占植株全氮的10%左右。
（三）葉綠素的組分元素
眾所周知，綠色植物需要依賴葉綠素進(jìn)行光合作用，而葉綠素a和葉綠素b中都含有氮素。據(jù)測定，葉綠體占葉片干重的20%-30%，而葉綠體中含蛋白質(zhì)45%-60%。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的場所。實踐證明，葉綠素的含量往往直接影響著光合作用的速率和光合產(chǎn)物的形成。當(dāng)植物缺氮時，體內(nèi)葉綠素含量下降，葉片黃化，光合作用強度減弱，光合產(chǎn)物減少，從而使作物產(chǎn)量明顯降低。綠色植物生長和發(fā)育過程中沒有氮素參與是不可想象的。
（四）許多酶的組分
酶本身就是蛋白質(zhì)，是體內(nèi)生化作用和代謝過程中的生物催化劑。植物體內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)的方向和速度都是由酶系統(tǒng)控制的。通常，各代謝過程中的生物化學(xué)反應(yīng)都必須有一個或幾個相應(yīng)的酶參加。缺少相應(yīng)的酶，代謝過程就很難順利進(jìn)行。氮素常通過酶間接影響著植物的生長和發(fā)育。所以，氮素供應(yīng)狀況關(guān)系到作物體內(nèi)各種物質(zhì)及能量的轉(zhuǎn)化過程。
此外，氮素還是一些維生素（如維生素B、維生素B2、維生素B6、維生素PP等）的組分，而生物堿（如煙堿、茶堿、膽堿等)和植物激素(如細(xì)胞分裂素、赤霉素等）也都含有氮。這些含氮化合物在植物體內(nèi)含量雖不多，但對于調(diào)節(jié)某些生理過程卻很重要。例如維生素PP，它包括煙酸、煙酸胺，都含有雜環(huán)氮的吡啶，吡啶是生物體內(nèi)輔酶I和輔酶II的組分，而輔酶又是多種脫氫酶所必需。又如細(xì)胞分裂素，它是一種含氮的環(huán)狀化合物，可促進(jìn)植株側(cè)芽發(fā)生和增加禾本科作物的分蘗，并能調(diào)節(jié)胚乳細(xì)胞的形成，有明顯增加粒重的作用；而增施氮肥則可促進(jìn)細(xì)胞分裂素的合成(表2-2)，因為細(xì)胞分裂素的形成需要氨基酸。此外，細(xì)胞分裂素還可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，防止葉綠素分解，長期保持綠色，延緩和防止植物器官衰老，延長蔬菜和水果的保鮮期。
總之，作為肥料三要素之一的氮素，對植物生命活動以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用。合理施用氮肥是獲得作物高產(chǎn)的有效措施。
植物必需元素之生命元素
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夕陽下的守望肥料應(yīng)用 2022-05-10 10:21
