植物对氮的吸收与同化

植物主要吸收铵态氮、硝态氮、酰胺态氮。少量吸收其他低分子态的有机氮，如氨基酸、核苷酸、酰胺等。前三者是植物吸收氮的主要形态。

一、植物对硝态氮的吸收与同化

植物一般主动吸收硝态氮，代谢作用显著影响硝态氮的吸收。进入植物体内的硝态氮大部分先在根系和叶片内被同化为NH4+（铵根正离子，编者注），然后进一步转化成氨基酸和蛋白质；小部分储存在液泡内。但是，如果氮肥施用过多，液泡会积累大量硝酸盐，蔬菜和饲料中的硝酸盐过多，则对人畜造成危害。

在植物体内，硝态氮先经过硝酸还原酶还原成亚硝酸，再经过亚硝酸还原酶的作用被还原成NH4+。亚硝酸还原可能分两步反应，第一步是NO?﹣还原为NH?OH；第二步是还原成NH?。目前存在两种看法，第一种观点认为亚硝酸还原酶是一种复合酶体系，催化上述两步反应；第二种观点认为由亚硝酸还原酶和羟胺还原酶分别翠花上述两步反应。细胞生物学的研究结果表明硝酸盐还原成铵盐的过程主要是在叶绿体（叶片）和前质体（根部）中进行。在一般条件下，根系同化的硝酸盐占吸收量的10%-30%，叶片同化的硝酸盐占吸收量70%-90%。光照不足，温度过低，施氮过多和微量元素缺乏可以导致植物体内硝酸盐的大量积累。此外，钾素不足也可能导致硝酸盐积累。蔬菜是硝酸盐含量较高的作物之一，降低蔬菜硝酸盐的有效措施包括选用优良品种，减施氮肥、增施钾肥、增加采前光照、改善微量元素供应等。

二、植物对铵态氮的吸收与同化

植物对铵态氮的吸收

植物吸收氨态氮的机理有两种见解。Epstein（）认为，植物吸收NH4+-N与K+相似，吸收两种离子的膜位点（载体）相似，故出现竞争现象。但Mengel（）认为，氨态氮不是以NH4+的形式吸收，当NH4+与原生质膜接触时发生脱质子化，N+保留在膜外的溶液中，形成的NH?则跨越原生质膜而进入细胞。

植物对铵态氮的同化

谷酰胺合成酶和谷氨酸合成酶催化的“谷酰胺-谷氨酸循环”是高等植物同化氮的主要途径。在氮源充足和碳源相对不足的条件下，谷氨酸主要用于谷酰胺-谷氨酸循环，形成谷酰胺，植物体内的谷酰胺含量增加。所以，可以利用谷酰胺在植物体内的含量及其变化情况，早期诊断植物氮素的丰缺，指示C/N代谢状况。

三、植物对有机氮的吸收与同化

酰胺态氮--植物能够吸收简单的有机氮

与其他有机形态的氮素相比，尿素容易吸收，且速率较快。其吸收速率主要受环境中尿素浓度的影响。在一定浓度范围内，尿素的浓度越高植物的吸收速率越快，如果过量吸收，尿素就会在体内发生积累，积累量超过一定阙值，植物中毒死亡。

尿素进入细胞之后，被进一步同化。目前，关于尿素的同化机理有两种认识。多数学者认为，尿素进入植物细胞后，在脲酶的作用下分解成氨，然后进一步被利用。另一种见解认为，有些作物如麦类、黄瓜、莴苣和马铃薯等作物体内几乎检测不到脲酶的活性，尿素是被直接同化的。

氨基态氮

根据无菌培养和示踪元素法的研究证明，水稻可以吸收氨基态氮。根据氨基态氮对水稻生长的影响，可分为以下四类：效果超过硫铵者（甘氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸、丝氨酸、组氨酸）；效果次于硫铵，但优于尿素者（天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸）；效果次于硫铵和尿素，对生长有一定促进作用者（脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸）；抑制生长者（蛋氨酸）。

总之，植物主要吸收和利用硝态氮、铵态氮和酰胺态氮，它们是植物氮素营养的主要供应形态；而其他形态的氮只是极少吸收利用，仅作为植物氮素营养的辅助供应形态。

节选自《土壤肥料学》第二版，主编；陆欣谢英荷。版权归作者所有。