淺談植物對銨、硝態氮的相對吸收能力

文| 天脊集團農化服務中心 郭小芳

銨、硝態氮的植物營養生理性質

銨、硝態氮都是植物和微生物的良好氮源，可以被它們直接吸收和利用。這兩種形態的氮素約占植物吸收陰陽離子的80%。

植物在吸收和代謝兩種形態的氮素上存在不同。首先，銨態氮進入植物細胞后必須盡快與有機酸結合，形成氨基酸或酰胺，銨態氮以NH3的形態通過快速擴散穿過細胞膜，氨系統內的NH4+的去質子化形成的NH3對植物毒害作用較大。硝態氮在進入植物體后一部分還原成銨態氮，并在細胞質中進行代謝，其余部分可“貯備”在細胞的液泡中，有時達到較高的濃度也不會對植物產生不良影響，硝態氮在植物體內的積累都發生在植物的營養生長階段，隨著植物的不斷生長，體內的硝態氮含量會消耗凈盡，至少會大幅下降。

在根中同化1分子銨態氮就要產生1個質子，后者必須排出體外。如外部pH低，質子凈釋放受抑，細胞內pH就會下降，而低pH有利于多膠合成，對根系生長不利。相反，在這種條件下，吸收硝態氮有利于OH-或HC03-排出，導致根際pH上升，不存在上述問題，也不產生氨毒害。但在堿性土壤上根際pH上升會對礦質養分（如鐵）吸收和利用帶來不利影響。

植物對銨、硝態氮的相對吸收能力

植物對銨、硝態氮吸收情況除與植物種類有關外，外界環境條件有著重要的影響。其中溶液中的濃度直接影響吸收的多少，溫度影響著代謝過程的強弱，而土壤pH影響著兩者進入的比例：在其他條件一致時，pH低，有利于硝態氮的吸收；pH高，有利于銨態氮的吸收。

一般情況下，同時施用銨態氮和硝態氮肥，往往能獲得作物較高的生長速率和產量。同時施用兩種形態氮，植物更易調節細胞內pH值和通過消耗少量能量來貯存一部分氮。兩者合適的比例取決于施用的總濃度：濃度低時，不同比例對植物生長影響不大，濃度高時，硝態氮作為主要氮源顯示出優越性。

影響兩種氮素形態效果的主要因子是作物種類，同一作物的不同品種、氣候條件、土壤和氮肥用量。以小麥對這兩種形態氮肥的反應為例：施氮量為120kg/hm2，均作播前種肥一次施入。在大田試驗條件下，單獨供給硝態氮和供給硝態氮加銨態氮（硝態氮∶銨態氮＝2∶1）時，小麥生長發育良好；而單獨供給銨態氮時，小麥生物產量與籽粒產量均有所下降；供給銨態氮加硝態氮（銨態氮∶硝態氮＝2∶1）時，小麥生物產量與籽粒產量介于單獨供給銨態氮與單獨供給硝態氮之間。

雖然銨、硝態氮都是植物根系吸收的主要無機氮，但不同作物對其有不同偏好性。適應酸性土壤生長的嫌鈣植物和適應低氧化還原勢土壤條件下生長的植物（如水稻）嗜好銨態氮，有些植物如馬鈴薯，適于低pH，供應銨態氮，可使介質pH降低，對植株，特別對根系生長有明顯優點。某些植物施用銨態氮肥能否獲得較高的生長速率和產量，主要取決于根部溫度以及影響根部碳水化合物供應的因素，如光照強度等。pH低時，施用銨態氮肥不利，但pH大于7時，施用銨態氮會使介質中游離氨濃度增加，也有不利影響。在高等植物中，營養生長尤其是生殖生長速率較高，與銨態氮對體內激素平衡的關系密切。相反，喜鈣植物和適于高pH石灰性土壤生長的植物，優先利用硝態氮，大多數旱地作物，如玉米，對硝態氮偏好；在等氮量供應情況下，硝態氮的增產效果更突出。蔬菜是一類很容易累積硝酸鹽的作物，又是對硝酸鹽非常偏愛的作物。在田間，由于尿素態氮或銨態氮會很快轉化為硝態氮，施用這兩類形態的氮素，對蔬菜并沒有什么不良后果，但水培試驗中，只要營養液中加入硝態氮，沒有銨態氮、尿素態氮，蔬菜正常生長，并沒有因未加入這兩種形態氮素而受到任何影響。相反，沒有硝態氮而加入尿素或任何銨態氮，蔬菜就生長不正常，甚至絕收。例如：萵筍、菠菜、小白菜、和大青菜4種作物在溶液培養條件下，單獨供給硝態氮，4種作物均生長發育良好；供給硝態氮加銨態氮（硝態氮∶銨態氮＝1∶1），生長量均有所下降，而單獨供給銨態氮時，生長量則大幅下降。

1980年Hageman在綜述了一個世紀以來關于氮素形態對植物的影響后指出，Amon1937年提出的“銨態氮和硝態氮都可以為植物生長和生產提供足夠的氮源，但硝態氮似乎更安全”的觀點仍然是正確的。