王 平， 陳舉林

(1.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安 271000)

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植物氮素吸收過程研究進展

王 平1,2， 陳舉林1

(1.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安 271000)

氮素是植物生長需要的重要元素之一，是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等植物生長發(fā)育所必需物質(zhì)的組成成分，是植物需求量最大的營養(yǎng)元素。氮在植物生命活動中占有重要的地位，因而具有“生命的元素”之稱[1]。1994年美國著名植物遺傳育種家、諾貝爾和平獎獲得者Borlang博士斷言，全世界作物產(chǎn)量增加的50%來自化肥的施用，其中氮肥占1/2以上。

1植物生長對氮素的需求

氮的需求就是植物從土壤中吸收氮，用于滿足植物生長和同化合成新組織所需求的氮量。氮需求主要受植株地上部生物量的調(diào)節(jié)。植物地上部的生物量大，長勢高，不斷產(chǎn)生新的組織，對氮的需求大[7]。地上部生長作為一個庫，它的大小決定了植物需吸收多少氮素以滿足生長[8]。

氮素吸收由植物生長的氮素需求決定。當?shù)毓?yīng)不限制植物生長時，植物地上部的生長在整株水平上決定氮的吸收。作物對氮的需求通過植物氮濃度體現(xiàn)，氮濃度在最大氮濃度(植物本身所能累積的最大氮量)和最小氮濃度(當?shù)陀诖酥禃r植物不能存活)之間變化。氮的濃度受地上部生物量的影響。地上部全氮濃度和生物量之間存在稀釋效應(yīng)，即地上部生物量的增加，氮濃度下降，造成由于生長產(chǎn)生的氮需求。地上部的旺盛生長又通過反饋作用促進根系對氮素的吸收[9-10]。植物根系吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分在植物體內(nèi)可以不斷循環(huán)和再循環(huán)。

2植物生長對氮素的吸收

植株根系的建成既受基因的控制，又有很大的可塑性，即根系發(fā)育不僅受外界環(huán)境因素的影響，而且受植株本身生理狀況的調(diào)節(jié)。也就是說，植株對氮素的吸收過程既受基因的控制，又受到外界環(huán)境因素的影響。

3植物氮素吸收過程的影響因素

3.2激素對氮素吸收過程的調(diào)控激素對小麥根系吸收氮素具有調(diào)控作用，主要有細胞分裂素、生長素、脫落酸等。生長素通過韌皮部從地上部向根中的運輸影響側(cè)根的發(fā)生。外源生長素對側(cè)根的發(fā)生有促進作用[39]。細胞分裂素和脫落酸在一定程度上降低根系的生長[40]；赤霉素沒有顯著影響；乙烯則通過調(diào)節(jié)生長素的代謝而起一定的作用。

4展望

植物氮素吸收能力的高低直接影響其生長狀態(tài)，對植物的生長發(fā)育具有重要的影響。植物對氮素的吸收既受到基因型的影響，又受到環(huán)境條件的調(diào)控。因此，下一步應(yīng)加強對氮素吸收效率基因型的選育，優(yōu)化種植環(huán)境，提高植物對氮素的吸收利用。

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摘要氮是植株生長發(fā)育所需求的第一大礦質(zhì)營養(yǎng)元素，主要通過根系從土壤吸收獲得。因此，了解植物吸收氮素的過程及影響因素對明確氮素吸收機理，提高氮素吸收利用，促進植物生長具有重要意義。土壤中的氮素主要以無機態(tài)氮)和小分子有機態(tài)氮的形式存在，其中植物所能吸收利用的主要是態(tài)氮素。該研究介紹了植物對氮素的需求吸收過程及其影響因素的研究進展。這對認識氮素吸收機理、提高氮素吸收效率具有重要的意義。

關(guān)鍵詞氮素需求；氮素吸收；硝態(tài)氮

Research Progress on Nitrogen Absorption in Plant

WANG Ping1,2,CHEN Ju-lin1(1.Tai’an Academy of Agricultural Sciences,Tai’an,Shandong 271000; 2.Shandong Agricultural University,Tai’an,Shandong 271000)

AbstractNitrogen is the first mineral nutrient element in plant growth and development,and plants uptake nitrogen from soil through root.Therefore,it is important to understand the process and the influencing factors of plant absorption of nitrogen,which can improve the absorption of nitrogen and promote plants growth.The nitrogen in soil mainly exists in the form of inorganic nitrogen) and small molecule organic nitrogen,in which the plant can absorb and utilize thestate nitrogen.The research progress of plants’ requirement onabsorption process and its influencing factors were introduced,which has important significance for understanding the mechanism of nitrogen absorption and improving nitrogen absorption efficiency.

Key wordsNitrogen demand; Nitrogen absorption; Nitrate nitrogen

收稿日期2015-12-04

作者簡介王平(1981- )，男，山東萊蕪人，高級農(nóng)藝師，博士，從事玉米高產(chǎn)栽培及遺傳育種方面的研究。

基金項目山東省自然基金項目(ZR2013CQ001)；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點實驗室開放性基金項目(2013KF14)；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊項目(SDAIT-01-022-03)；山東省農(nóng)科院院地科技合作引導(dǎo)計劃項目(2015YDHZ07)；泰安市農(nóng)業(yè)良種工程項目(2015LZ07)。

中圖分類號S 501

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)01-033-03