尿素吸收的若干问题释疑
2014-04-13 19:49阅读：
尿素分子能被植物的根和叶部所吸收，但它被同化的机理尚不清楚。目前关于尿素被同化的途径有两种见解：
大多数人认为，尿素在植物体内可由脲酶水解产生氨和二氧化碳。有资料表明，水稻幼苗在含尿素的溶液中能诱导产生脲酶，并将尿素水解为氨和二氧化碳。水解产生的氨即进人合成氨基酸的氮素代谢中。水解过程中所产生的氨必须尽快转化，否则脲酶活性会受到抑制，尿素的水解速率也随之降低。
但另一种见解认为尿素是直接被吸收和同化的。一些研究者发现，在某些作物体内并没有脲酶，如麦类、黄瓜、莴苣、马铃薯等。但它们却能很好地吸收尿素。他们认为尿素可与磷酸作用直接转化为氨甲酰磷酸，尔后再与鸟氨酸结合形成瓜氨酸，瓜氨酸又再经间接转化形成精氨酸。尿素通过这一途径可进入鸟氨酸代谢。鸟氨酸是一种非蛋白态的氨基酸，但它在植物体中似乎普遍存在。
尿素同化的特点：对植物呼吸作用的依赖程度不大，而主要受尿素浓度的影响。植物吸收尿素的速率比吸收硝酸离子的速率低，但是尿素浓度过高时，能透人到蛋白质分子的结构中，破坏蛋白质结构中的氢键，使蛋白质变性。
尿素吸收的若干问题释疑
上传: 任金凤
更新时间：2012-5-16
20:10:53
SPAN>植物根系能否直接吸收尿素？
有的资料上说：植物的根几乎不吸收尿素，尿素经微生物分解后成为氨，溶解于水中成为铵根离子而被植物吸收。所以尿素要提前施用，而且要深埋。这种说法是有根据的。但有人据此推论：植物根系不能直接吸收尿素分子，却是不符合事实的。
植物利用的氮源主要是无机氮化物，而无机氮化物中又以铵盐和硝酸盐为主，这是事实。但植物的根系也可以吸收氨基酸、酰胺和尿素等水溶性的有机氮化物。尿素是植物良好的氮源，但由于它在土壤中易被微生物分解为nh3和co2，nh3溶于水成为铵根离子，所以施入田间的尿素，主要是以铵根离子的形式被植物吸收，只有小部分是以尿素分子的形式被植物吸收的。
2植物细胞吸收尿素的过程是自由扩散还是主动运输？
尿素和水、甘油等均为不带电荷的极性小分子，由于分子小，可通过由膜脂运动而产生的间隙，因而可以透过人工脂双层，只是速度较慢而已。因此植物细胞吸收尿素的过程是自由扩散。有些资料上讲植物细胞通过主动运输方式吸收尿素分子，这是一种误传，是没有根据的。
3将植物细胞置入7%的尿素溶液中，会先发生质壁分离，后自动复原，为什么？
将植物细胞置于7%的尿素溶液中，由于尿素溶液浓度显著大于细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用失水，所以会发生质壁分离。但由于尿素分子也可以通过自由扩散的方式进入植物细胞，细胞液浓度逐渐增大，尿素溶液的浓度则有所减少，一段时间后，细胞液浓度就会大于尿素溶液浓度，植物细胞通过渗透作用吸水，所以会发生质壁分离自动复原。这与植物细胞在2mol/l的甘油溶液中先发生质壁分离后又自动复原的原理是相同的。
有人认为尿素进入细胞的方式是自由扩散，那么在尿素溶液中植物细胞发生质壁分离后就不可能自动复原，这种想法是错误的。尿素分子能自由进出植物细胞，但其它很多物质是不能自由进出植物细胞的，所以尿素分子自由进出植物细胞并不会导致细胞液浓度与尿素溶液浓度相等。
5.一般来说氨态氮更易被植物所利用，其原因是：“带正电的铵态氮和带负电荷的硝态氮均能被作物吸收利用，而土壤却是带负电荷的。故铵态氮能被土壤吸附，而慢慢放出供农作物吸收利用。而硝态氮却被土壤排斥，不能吸附，一旦遇到雨水，它就“随波逐流”而不再返回。在土壤表层的氧化层中活着很多肉眼看不见的亚硝化细菌和硝化细菌，它们能把铵态氮变成硝态氮。绿色植物如果吸收硝态氮，则硝态氮必须在植物的细胞内经过代谢还原（硝酸根离子最终被还原成氨）才能被植物利用。这是因为生物体内蛋白质中的氮呈高度还原状态，而硝态氮中的氮却呈高度氧化状态。”
6.
浮萍对尿素水解之影响”的论文，实验结果是：浮萍可明显加快田面水尿素态氮的水解过程。由此可见，尿素应该是水解后才能被植物的根部吸收。
7.有关尿素的一则资料，在此共享：
尿素属碱性肥料，含氨46％左右，它是供给速效性氨素的主要肥源，多用于北方原产的花卉。追肥时多以水溶液状态施入，在花卉栽培中多不进行干施或撒施。施用于盆花时必须配浓度低于o．1％的稀释液，否则会造成花木脱水而死亡。特别注意的是：1、尿素与碳铵不能混用或同时施用，因尿素施八土壤后，要转化成氨才能被植物吸收，其转化速度在碱性条件下比在酸性条件下慢得多，而碳铵施入土壤后呈碱性反应，ph值8
2-84。2、尿素不能作种肥。尿素在生产过程中，常产生少量的缩二脲。缩二脲含量超过2％
，就会对种子和幼苗产生毒害，尿素进入种子和幼苗中，会使蛋白质变性，影响种子发芽和幼苗生长。
8.对尿素分子进入植物细胞的认识
尿素分子进入植物细胞的情况至少有两种：
（1）叶面施肥：尿素是酰胺态肥料，是有机物，中性，不含副成分，对作物茎叶烧伤很小。它分子体积小，易于透过细胞膜进入细胞。尿素本身有吸湿性，容易被叶片吸收，尿素往叶内透入时，引起质壁分离的情况少，即使发生也会很快恢复。可见在这种情况下，尿素分子以自由扩散的方式进入细胞，因此发生质壁分离后会很快能自动复原。
(2)根部施肥：尿素施入土壤，先经土壤微生物作用，最后水解为碳酸氢铵，方可被作物根系吸收。提前追施可以提高肥效，减少损失。可见土壤中的尿素不能直接被吸收，要先转变为氨态氮后才能被根部细胞吸收，所以土壤溶液中的尿素浓度过高往往会引起植物“烧苗”。
9: 尿素土壤中转化：
施入土壤中一小部分以分子态溶于土壤溶液中，通过氢键作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵，进而生成炭酸氢和氢氧化铵。然后nh4+能被植物吸收和土壤胶体吸附，nco3-也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。另外尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸，尿素在土壤中转化受土壤ph值、温度和水分的影响，在土壤呈中性反应，水分适当时土壤温度越高，转化越快；当土壤温度
10℃时尿素完全转化成铵态氮需7——10天，当20℃需4——5天，当30℃需2——3天即可。尿素水解后生成铵态氮，表施会引起氨的挥发，尤其是碱性或碱性土壤上更为严重，因此在施用尿素时应深施覆土，水田要深施到还原层。
尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。
施用：尿素适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。
尿素适用于一切作物和所有土壤，可用作基肥和追肥，旱水田均能施用。由于尿素在土壤中转化可积累大量的铵离子，会导致ph升高2——3个单位，再加上尿素本身含有一定数量的缩二脲，其浓度在500ppm时，便会对作物幼根和幼芽起抑制作用，因此尿素不易用作种肥。
