硝态氮在植物体内转化

1、硝态氮传奇硝态氮传奇土壤中氮素形态土壤中氮素形态土壤氮素土壤氮素 无机氮无机氮 有机氮有机氮 氮氧化合物氮氧化合物 硝态氮硝态氮 亚硝态氮亚硝态氮 铵态氮铵态氮 与有机质或粘土矿物结合与有机质或粘土矿物结合 与多价阳离子结合与多价阳离子结合 存在于生物体（如微生物）中存在于生物体（如微生物）中 固定态铵固定态铵 交换性铵交换性铵 溶液中的铵溶液中的铵 最易被植物吸收最易被植物吸收数量最大数量最大土壤中氮的转化土壤中氮的转化 铵态氮铵态氮 硝态氮硝态氮 吸附态铵或吸附态铵或固定态铵固定态铵水体中的水体中的硝态氮硝态氮 矿化作用矿化作用 硝化作用硝化作用 生物固定生物固定 硝酸还原作用硝酸还原作用

2、NH3 N2、NO、N2O 挥发损失挥发损失 反硝化作用反硝化作用吸附固定吸附固定 淋洗损失淋洗损失 有有机机氮氮有机氮有机氮 生物生物 固定固定有机氮有机氮 植物、土壤和肥料中与碳结合的含氮物质的总称。如蛋白质、氨基酸、酰胺、尿素等氮素的吸收与利用氮素的吸收与利用氮素吸收形态 NH4+、NO3-、NO2- 可溶性有机氮：氨基酸、酰胺、尿素等 豆科植物可以通过共生固氮，直接利用空 中的N2硝态氮的吸收利用硝态氮的吸收利用植物主动吸收植物主动吸收NO3-Na. 穿过液泡膜储存在液泡中。 b. 从根系中运输到木质部，然后被运输到地上部。 c. 在根系中或地上部被硝酸还原酶（nitrate redu

3、ctase (N.R.) ）还原成亚硝酸。 硝酸还原成氨是由两种硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的。独立的酶分别进行催化的。硝酸还原酶可使硝酸还原酶可使硝酸盐硝酸盐还原还原成成亚硝酸盐亚硝酸盐，而亚硝酸还原，而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成酶可使亚硝酸盐还原成氨氨。NONO3 3-N-N的同化的同化NO2_NO3_NH3反应式反应式NHNH3 3谷氨酸谷氨酸ATP ATP 谷氨酰胺谷氨酰胺ADPADPPiPi谷氨酰胺谷氨酰胺-酮戊二酸酮戊二酸2e2e2H2H 2 2谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸1717酮酸酮酸 17 17种种氨基酸氨基酸 蛋白蛋白质质谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶 谷氨酸合成

4、酶谷氨酸合成酶转氨酶转氨酶 合成合成 表表 我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准（沈明珠，（沈明珠，1982）级别级别 硝酸盐含量硝酸盐含量 污染程度污染程度 参考卫生参考卫生性 (mg/kg鲜重) 1 432 432 轻度轻度 允许生食允许生食 2 785 2 785 中度中度 允许盐渍允许盐渍, ,熟食熟食 3 1440 3 1440 高度高度 允许熟食允许熟食 4 3100 4 3100 严重严重 不允许食用不允许食用因此，因此，降低植物体内硝酸盐含量的有效措降低植物体内硝酸盐含量的有效措施：施：选用优良品种、控施氮肥、增施钾肥、选用优良品种、控施氮肥

5、、增施钾肥、增加采前光照、改善微量元素供应等。增加采前光照、改善微量元素供应等。铵态氮和硝态氮的营养特点铵态氮和硝态氮的营养特点1、耗能情况 NH4+ + NO3- -2、吸收速度与相互关系 吸收速度都很快，但同时存在时NH4+阻碍NO3- -吸收， 虽然NO3- - 主动吸收不受影响，但NH4+ +抑制硝酸还原酶的作用。 NO3- - 净吸收减少。3、对pH的影响NH4+ +降低土壤pHNO3- -提高土壤pH（棉花等双子叶植物不能，还原发生在叶部，氢氧根转化成有机阴离子，对土壤pH影响不大。）4、吸收机理 NO3- -主动吸收。主动吸收。 NH4+ +（被动渗透；接触脱质子）5、肥效 喜N

6、H4+ +：水稻：根内缺少硝酸还原酶，稻田反硝化。 甘薯、马铃薯：碳水化合物较多，吸收后立即同化 为氨基酸等 喜 NO3- -：甜菜：幼苗缺少硝酸还原酶，易中氨毒。后期易形成酰胺类 生物碱，妨碍糖的结晶储存。 大部分蔬菜，如黄瓜、番茄、莴苣等。阳离子交换量比禾本科植物高 喜硝酸铵植物：烟草。NO3- -有利于柠檬酸和苹果酸积累，增强燃烧性； NH4+ +醋精芳香族挥发油形成，增进香味。喜铵植物：喜铵植物： 水稻、甘薯、马铃薯水稻、甘薯、马铃薯喜硝酸铵植物：烟草喜硝酸铵植物：烟草喜硝植物：喜硝植物： 大部分蔬菜，如黄瓜、大部分蔬菜，如黄瓜、 番茄、莴苣等番茄、莴苣等专性喜硝植物：甜菜专性喜硝植物

7、：甜菜NO3-N是阴离子，为氧化态的氮源，是阴离子，为氧化态的氮源， NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。是阳离子，为还原态的氮源。 NONO3 3- -N-N和和 NHNH4 4+ +-N-N营养作用的比较营养作用的比较不能简单的评判哪不能简单的评判哪种形态好或是不好，因种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关吸收和利用的因素有关。硝化作用硝化作用1. 定义：定义：土壤中的土壤中的NH4 ，在微生物的作用，在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象下氧化成硝酸盐的现象2. 过程：过程：NH4O2 NO2 4H 2NO2O2 2NO3 结果：形成结果：形成NO

8、3 N利：为喜硝植物提供氮素（有效化）利：为喜硝植物提供氮素（有效化）弊：淋失、发生反硝化作用（无效化）弊：淋失、发生反硝化作用（无效化）亚硝化细菌亚硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝酸还原作用硝酸还原作用NO3 NH4 嫌气条件嫌气条件(硝酸硝酸还原还原酶酶)反硝化作用反硝化作用NO3 N2 、NO、NO21. 生物反硝化作用（生物反硝化作用（嫌气条件下）嫌气条件下）(1)过程：过程：NO3 NO2 N2 、N2O、NO 硝酸盐硝酸盐还原细菌还原细菌反硝化细菌反硝化细菌2. 化学反硝化作用化学反硝化作用（可在好气条件下进行）（可在好气条件下进行）NO2 N2 、N2O、NO3. 结果：结果：造成氮素的气态挥发损失造成氮素的气态挥发损失(无效化无效化)， 并影响大气并影响大气(破坏臭氧层、加剧温室效应破坏臭氧层、加剧温室效应)(八）硝酸盐的淋洗损失八）硝酸盐的淋洗损失NO3 N 随水渗漏或流失，可达施入氮随水渗漏或流失，可达施入氮量的量的510结果：氮素损失结果：氮素损失(无效化无效化),并污染水体并污染水体(富营养化富营养化)小结：土壤有效氮增加和减少的途径小结：土壤有效氮增加和减少的途径增加途径增加途径施肥施肥(有机肥、化肥有机肥、化肥)氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用(喜硝作物喜硝