氮肥作用原理
铵态氮肥:NH4+被吸收进入植物体内后,于植物根细胞同化成氨基酸,然后输送至地上部分,从而促进植物生长。
硝态氮肥:硝态氮被吸收进入植物体内后,先是被还原成氨,然后同化为氨基酸,从而促进植物生长。
尿素:尿素被吸收进入植物体内后,水解成氨和二氧化碳,随后氨进入合成氨基酸的氮素代谢循环中,形成氨基酸,从而促进植物生长。
一、铵态氮肥作用原理
1、吸收
(1)目前认为植物对铵态氮的吸收机理存在三种观点,第一种认为NH4+的吸收机理与钾离子类似,二者具有相同的吸收载体,通常表现出竞争效应,第二种认为NH4+是和氢离子进行交换从而被吸收进入植物体内,第三种认为铵态氮是以氨(NH3)的形式被吸收进入植物体内。
(2)植物吸收铵态氮的速度与植物体内碳水化合物含量水平有关,当碳水化合物含量较高时,碳架和能量充足,有利于NH4+的吸收与同化。
2、同化
(1)当铵态氮被吸收进入植物体内后,于植物根细胞同化成氨基酸,然后输送至地上部分(很少以NH4+的形式输送至地上部分)。
(2)NH4+主要通过谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)途径形成氨基酸,其中GS是NH4+同化过程的关键酶。除通过GS-GOGAT途径外,谷氨酸脱氢酶(GDH)和天冬酰胺算合成酶(AS)也是同化NH4+的两个酶。
二、硝态氮肥作用原理
1、吸收
(1)硝态氮进入植物体内后,大部分可以在根系中同化为氨基酸、蛋白质,也可以通过木质部运输至地上部分进行同化。除此之外,还有一部分硝态氮进入根细胞液泡中储存。
(2)进入地上部分的硝态氮同样可以进入液泡中暂时储存起来,或者是进一步同化为各种有机态氮。
(3)植物吸收硝态氮的影响因素主要包括有光照、温度、介质pH、供氧状况等。
2、同化
(1)硝态氮在进入植物体内后,需要还原成氨方能和其他其他基团结合成有机产物。
(2)硝态氮同化过程可分为两个过程,第一步为NO3-在细胞质中进行还原反应(硝酸还原酶),形成HNO2,然后HNO2以分子态透过质膜;第二步为HNO2在叶绿体或前质体内被还原(亚硝酸还原酶),形成氨。后续氨在谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)作用下形成氨基酸。
三、尿素作用原理
尿素分子可被作物的根部和叶片直接吸收,其同化机理大多数人认为是尿素在植物体内水解成氨和二氧化碳,随后氨进入合成氨基酸的氮素代谢循环中,形成氨基酸。
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