植物在生長發育過程中需要多種營養元素，而氮素尤為重要。在所有必須營養元素中，氮是限制植物生長和形成産量的首要因素。它對改善作物品質也有明顯的作用。

顯微鏡下的植物細胞

氮是植物體細胞原生質中的基本物質，也是植物内每個活細胞的重要組成部分。除此以外，氮還是制造葉綠素的重要物質，它能夠促進植物葉片濃綠，使植物生長的更茂盛。還參與植物體内蛋白質和核酸的合成，促進植物細胞不斷的分裂和增長，使植物枝葉的葉面積逐漸增大。

蛋白質的主要組成元素

蛋白質是構成細胞内生命物質的基礎，其平均含氮量為16%~18%，在作物生長發育過程中，細胞的增長和分裂及新細胞的形成都必須有蛋白質參與。

缺氮時因新細胞形成受阻而導緻植物生長發育緩慢，嚴重時甚至出現生長停滞。所以氮素是一切有機體不可缺少的元素，它也被稱為生命元素。

核酸和核蛋白的重要成分

核酸和核蛋白在植物生活和遺傳變異過程中有特殊的作用，一方面它是蛋白質的合成的模闆，另一方面決定作物遺傳信息的傳遞者。而氮在核酸中的含量為15%左右，當作物缺氮時，作物的生長發育和生命活動會受到嚴重阻礙。

葉綠素的組分元素

衆所周知，綠色植物有耐于葉綠素進行光合作用，葉綠素的含量能直接影響光合作用的速率和光合産物的形成。當植物缺氮時，體内葉綠素含量下降，葉片黃化，光合作用強度減弱，光合産物減少，從而使作物産量明顯降低。綠色植物生長和發育過程中沒有氮素參與是不可想象的。

空氣中含有近80%的氮氣(N2)，然而，植物無法直接利用這些分子态氮。隻有某些微生物(包括與高等植物共生的固氮微生物)才能利用大氣中的氮氣，而植物所利用的氮源，主要來自土壤。

根瘤菌

土壤中的有機含氮化合物主要來源于動物、植物和微生物軀體的腐爛分解，然而這些含氮化合物的大多是不溶性的，通常不能直接為植物所利用，大部分需要經過一定的轉化才能被作物吸收利用。

氨化作用

有機态氮經微生物作用并分解産生NH3的過程，稱為氨化作用，也是氮元素的礦化過程。參與氨化作用的微生物很廣泛，在不同土壤條件下這一作用都能進行。氨化作用是促進氮元素有效化的作用，氨溶于水生成NH4 易被作物吸收。當土壤持水量在60%左右，土溫保持30℃～35℃，土壤呈中性至微堿性條件時，氨化作用順利進行。如尿素是有機态氮肥，是酰胺态氮。尿素要經過土壤微生物(尿酶)的作用，轉化生成碳酸铵後，才能被作物吸收利用。

硝化作用

氨或铵鹽在土壤硝化細菌的作用下，轉化為硝酸稱為硝化作用。硝化作用分2步進行，首先在亞硝化細菌作用下，氨氧化為亞硝酸，亞硝酸很少在土壤中積累，随即在硝化細菌的作用下，進一步氧化為硝酸。土壤通氣好，持水量在60%左右，土溫25℃～30℃，土壤呈中性時，硝化作用能順利進行。

反硝化作用

硝态氮被土壤反硝化細菌還原為亞硝酸，并進一步還原為N2、NO2、NO等氣體而揮發損失，稱為反硝化作用，又稱為脫氮作用。當土壤通氣不良，土溫為30℃～35℃，pH= 5～8和土壤含有較多的新鮮有機質時，最易産生反硝化作用。铵态氮在通氣的土壤上層轉化為硝态氮後，如果被淋溶到缺氧的深層或者土壤通氣不暢，也會發生反硝化作用。

生物固定

有效氮被土壤微生物消耗，變為其軀體的成分而固定下來。這是土壤有效氮的無效化過程。然而，一旦微生物死亡，經過分解放出氮元素又可被作物吸收利用。生物固定是土壤氮元素無效化過程，但有利于土壤微生物活動和對氮元素的暫時貯存。

在植物體内的供給狀況？

前文提到植物氮素多少與作物中葉綠素含量存在密切的關系。因此，我們可以根據植物在不同的生長階段，葉片顔色深淺和葉片大小來判斷氮素的供給情況。

作物缺氮的外部症狀

玉米缺氮

棉花缺氮

作物缺氮的顯著特征是植株下部老葉片從葉尖開始褪綠黃化，再逐漸向上部葉片擴展。缺氮也會造成作物産品品質下降，蛋白質和必需氨基酸、生物堿以及維生素的含量減少，整個植株生長受抑制，地上部受影響較地下部明顯。

葡萄缺氮

水稻缺氮

葉片呈灰綠色或黃色，窄小，新葉出得慢，葉片數少，嚴重時下部老葉呈黃色，幹枯死亡。莖幹矮短細小，多木質，分蘖分枝少。根受抑制較細小而短。作物花、果實發育遲緩，籽粒不飽滿，嚴重時落果，不正常地早衰早熟，種子小，産量低。

氮素過多的危害

煙草氮過量危害

氮素多過，常使作物生育期延遲，貪青晚熟，對生長期短的作物，會造成生長期延長，易遭到早霜的侵害。

水稻氮過量貪青

氮素過多使營養體徒長，細胞壁薄，葉面積增加，葉色濃綠，細胞多汁，植株柔軟，易受機械傷和引起植株的真菌性病害。作物群體密度大，通風透光不良，易導緻中下部葉片早衰，抗性差，易倒伏，結實率下降。

番茄氮過量危害

氮素多過還會增加葉片中硝态氮、亞硝胺類、甜菜堿、草酸等的含量，影響植物油和其他物質的含量。造成作物品質下降、減産，甚至造成土壤理化性狀變壞、地下水污染。所以在保護地栽培應重視合理施用氮肥。

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段洪濤，網名肥料湘軍，湖南農大植保學院客座教授，湖南省新型職業農民培訓專家師資咨詢庫成員，長沙孟葆隆、湖南華墾創始人，精通水溶肥料生産技術，尤其專注礦質腐植酸、海藻肥料的研究與應用，并頗有建樹，同時也是農資互聯網社區營銷理論與實踐的先鋒人物。

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