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[植物营养]植物必需元素之生命元素 [复制链接]

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一、氮素在植物体内的分布
植物需要多种营养元素,而氮素尤为重要。从整体范围看,在所有必需营养元素中,氮是限制植物生长和形成产量的首要因素。它对改善产品品质也有明显作用。
一般植物含氮量约占作物体干重的0.3%-5%,而含量的多少与作物种类、器官、发育阶段有关。豆科作物含有丰富的蛋白质,含氮量也高。按干重计算,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较低,大多在1%左右。作物种类不同含氮量也不相同,如玉米含氮常高于小麦,而小麦又高于水稻。即使是相同种类的作物也常因不同品种,其含氮量有明显差异。
植物体内氮素主要存在于蛋白质叶绿素中。因此,幼嫩器官和种子中含氮量较高,而茎秆含量较低,尤其是老熟的茎秆含氮量更低。如小麦子粒含氮2.0%-2.5%,而茎秆仅含0.5%左右;豆科作物子粒含氮4.5%-5%,而茎秆仅含1%-1.4%。玉米也有相同的趋势:叶片含氮2.0%,子粒1.5%,茎秆0.7%,包叶最少,只有0.4%
同一作物的不同生育时期,含氮量也不相同。如水稻,分蘖期含氮量明显高于苗期,通常分孽盛期含量达最高峰,其后随生育期推移而逐渐下降。在各生育期中,作物体内氮素的分布在不断变化。在营养生长阶段,氮素大部分集中在茎叶等幼嫩的器官中;当转入生殖生长时期以后,茎叶中的氮素就逐步向子粒、果实、块根或块茎等储藏器官中转移;成熟时,大约有70%的氮素已转入种子、果实、块根或块茎等储藏器官中。
应该指出,作物体内氮素的含量与分布明显受施氮水平和施氮时期的影响。随施氮量的增加,作物各器官中氮的含量均有明显提高。通常是营养器官的含量变化大,生殖器官则变动较小;但生长后期施用氮肥,则表现为生殖器官中含氮量明显上升。
二、氮的营养功能
氮是作物体内许多重要有机化合物的组分,例如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱和一些激素等都含有氮素。氮素也是遗传物质的基础。在所有生物体内,蛋白质最为重要,它常处于代谢活动的中心地位。
(一)蛋白质的重要组分
蛋白质是构成原生质的基础物质,蛋白态氮通常可占植株全氮的80%~85%,蛋白质中平均含氮16%~18%。在作物生长发育过程中,细胞的增长和分裂以及新细胞的形成都必须有蛋白质参与。缺氮时因新细胞形成受阻而导致植物生长发育缓慢,甚至出现生长停滞。蛋白质的重要性还在于它是生物体生命存在的形式。一切动、植物的生命都处于蛋白质不断合成和分解的过程之中,正是在这不断合成和不断分解的动态变化中才有生命存在。如果没有氮素,就没有蛋白质,也就没有了生命。氮素是一切有机体不可缺少的元素,所以它被称为生命元素。玛斯肽是以腐植酸和聚合氨基酸为原料,配以大中微量元素螯合而成,调节植株生长,提高植株免疫力。
(二)核酸和核蛋白的成分
核酸也是植物生长发育和生命活动的基础物质,核酸中含氮15%-16%。无论是在核糖核酸(RNA)或是在脱氧核糖核酸(DNA)中都含有氮素。核酸在细胞内通常与蛋白质结合,以核蛋白的形式存在。核酸和核蛋白大量存在于细胞核和植物顶端分生组织中。信息核糖核酸(mRNA)是合成蛋白质的模板,DNA是决定作物生物学特性的遗传物质,DNARNA是遗传信息的传递者。核酸和核蛋白在植物生活和遗传变异过程中有特殊作用。核酸态氮约占植株全氮的10%左右
(三)叶绿素的组分元素
众所周知,绿色植物需要依赖叶绿素进行光合作用,而叶绿素a和叶绿素b中都含有氮素。据测定,叶绿体占叶片干重的20%-30%而叶绿体中含蛋白质45%-60%。叶绿素是植物进行光合作用的场所。实践证明,叶绿素的含量往往直接影响着光合作用的速率和光合产物的形成。当植物缺氮时,体内叶绿素含量下降,叶片黄化,光合作用强度减弱,光合产物减少,从而使作物产量明显降低。绿色植物生长和发育过程中没有氮素参与是不可想象的。
(四)许多酶的组分
酶本身就是蛋白质,是体内生化作用和代谢过程中的生物催化剂植物体内许多生物化学反应的方向和速度都是由酶系统控制的。通常,各代谢过程中的生物化学反应都必须有一个或几个相应的酶参加。缺少相应的酶,代谢过程就很难顺利进行。氮素常通过酶间接影响着植物的生长和发育。所以,氮素供应状况关系到作物体内各种物质及能量的转化过程
此外,氮素还是一些维生素(如维生素B、维生素B2、维生素B6、维生素PP等)的组分,而生物碱(如烟碱、茶碱、胆碱等)植物激素(如细胞分裂素、赤霉素等)也都含有氮。这些含氮化合物在植物体内含量虽不多,但对于调节某些生理过程却很重要。例如维生素PP,它包括烟酸、烟酸胺,都含有杂环氮的吡啶,吡啶是生物体内辅酶I和辅酶II的组分,而辅酶又是多种脱氢酶所必需。又如细胞分裂素,它是一种含氮的环状化合物,可促进植株侧芽发生和增加禾本科作物的分蘖,并能调节胚乳细胞的形成,有明显增加粒重的作用;而增施氮肥则可促进细胞分裂素的合成(2-2),因为细胞分裂素的形成需要氨基酸。此外,细胞分裂素还可以促进蛋白质合成,防止叶绿素分解,长期保持绿色,延缓和防止植物器官衰老,延长蔬菜和水果的保鲜期。
总之,作为肥料三要素之一的氮素,对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用。合理施用氮肥是获得作物高产的有效措施。
 
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只看该作者 沙发  发表于: 05-10
  
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只看该作者 板凳  发表于: 05-12
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