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氮气怎么吸收植物(植物可以吸收土壤中的氮气吗)

文章来源:盆栽花卉最后更新:2024-02-20 10:13:26
植物怎样吸收氮元素

植物吸收氮有两种方式,一种是地上部分,主要是叶吸收空气中的氮,极少部分。主要是根毛区吸收氮,植物能利用的氮是高还原态的(NH4),而吸收的主要是高氧化态的,如NO3,在硝酸还原酶、亚硝酸还原酶的作用下被还原利用

植物怎么吸收氮?有几种途径?

地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮(有固氮微生物,像根瘤菌等)、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨,即农药化肥等)和高能固氮(如闪电等高空瞬间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨水带到地面)。

空气中的氮气是如何被植物体吸收的

多数生物没有直接吸收氮气的能力

但是少数是可以的

闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,一次闪电能生成80~1500kg的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远满足不了农业生产的需求。

豆科植物中寄生有根瘤菌,它含有氮酶,能使空气里的氮气转化为氨,再进一步转化为氮的化合物。固氮酶的作用可以简述如下:

除豆科植物的根瘤菌外,还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶,这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮的生物固氮。

人工固氮长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 目前主要在合成氨中实现人工固氮。 所有的含氮化学肥料也主要是由氨加工制成的。

大气中的氮气进入植物体有几种途径

氮气进入生物群落主要是经过生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。具体过程如下:

氮在自然界中的循环转化过程。是生物圈内基本的物质循环之一。如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反覆循环,以至无穷。

构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程为生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程被称作反硝化作用。由此可见,由于微生物的活动,土壤已成为氮循环中最活跃的区域。

氮气(N2)的转化

有三种将游离态的N2(大气中的氮气)转化为化合态氮的方法:

生物固定 – 一些共生细菌(主要与豆科植物共生)和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。

工业固氮 – 在哈伯-博施法中,N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。

化石燃料燃烧 – 主要由交通工具的引擎和热电站以NOx的形式产生。

另外,闪电亦可使N2和O2化合形成NO,是大气化学的一个重要过程,但对陆地和水域的氮含量影响不大。

“氮能直接被植物吸收”这个说法对吗?

空气中的氮分子过于稳定,不易被植物直接吸收。只有通过细菌和闪电的作用,氮气才会从空气中析出,变为活性氮进入土壤里,形成氮化合物,然后被植物吸收,变成有机氮化物,并将这些物质用于制造氨基酸,构成蛋白质,在活细胞中发挥许多重要功能。人类与动物主要从食物中的蛋白质获得氮化合物,由于不存在代用品,要维持正常的营养,必须保证最低的氮摄入量。

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