氮运输translocation of nitrogen

高等植物从环境中吸收的氮须输送到需要的部位后才能被利用。根系吸收的NO-3和NH+4离子、大部分通过木质部和韧皮部输导组织输送到地上部，供茎、叶、花、果实的需要。
木质部运输 根系吸收的氮通过蒸腾作用由木质部输送到地上部器官，进行长距离运输。木质部汁液中氮的形态决定于吸收的氮源和根系的代谢作用。植物吸收的NH₄-N，绝大部分在根系中同化为氨基酸，并以氨基酸、酰胺的形式向上运输。从根系通过木质部液流运往茎部的主要有机化合物随植物种类不同而有很大差异。在许多植物中，木质部运输的氮化合物以谷氨酰胺和天门冬酰胺为主(如小麦、大麦、黑麦、玉米和向日葵等)；苹果木质部中是以天门冬酰胺和精氨酸形态运输氮。在结瘤的豆科植物中，木质部蒸腾流从根瘤输入含氮化合物特别多，这是由根瘤中固氮细菌活动所产生。某些热带豆科植物如豇豆和大豆中主要运输的氮化合物为酰脲(尿囊酸和尿囊素，两者均为4N:4C比例)，其化学式如下。

许多温带豆科作物如豌豆、菜豆和羽扇豆中，酰胺尤其是天门冬酰胺和某些氨基酸是木质部汁液的重要含氮溶质。
当植物吸收NO₃^-时，是以NO₃^-形式向上运输，或者NO₃^-在根系中同化为氨基酸再向地上部运输，这将取决于植物种类。某些植物如黄瓜、苍耳和棉花，根部硝酸还原酶的活性低，因而木质部中氮的95%以上为NO₃-N；而有的植物如豌豆、萝卜和白羽扇豆，由于根部硝酸还原酶的活性高，木质部中NO₃-N含量不到总氮量的20%。然而大多数草本和木本植物，在茎和根部均有活跃的硝酸还原酶系统。因此，在木质部汁液中可发现到游离硝酸盐和有机氮化合物两者比例几乎相等（图）。

不同植物木质部伤流液中各种含氮化合物所占的比例

木质部汁液氮的总浓度一般为0.01%～0.21%,C/N比较低，为1.5～6。C/N比低意味着木质部运输含氮丰富的化合物如谷氨酰胺、天门冬酰胺和谷氨酸、天门冬氨酸等。其所需的碳素很少，这对氮素运输来说较为理想。
韧皮部运输 植株地上部同化的一部分氮通过韧皮部运输到其他器官。韧皮部汁液中含氮化合物的浓度比木质部汁液高很多，按重量体积比计算的氮的含量有时达4%(w/v)。但韧皮部汁液的主要含量为碳水化合物，通常为蔗糖，所以韧皮部汁液的C/N比远高于木质部汁液，其范围在15～200。
韧皮部运输的含氮化合物主要是氨基酸，而NO₃-在韧皮部中只有痕量，铵在韧皮部中也不存在，或仅有极低浓度。在羽扇豆韧皮部汁液中，天门冬酰胺含量最高，花椰菜以脯氨酸为主，但一般仍以谷氨酰胺、谷氨酸和天门冬酰胺、天门冬氨酸组分为主。花椰菜木质部和韧皮部汁液中含氮化合物含量的比较，如表中所示。

从切割花椰菜紫色嫩茎的幼嫩花柄取得的韧皮部和木质部汁液的组分比较

化合物(μgN/ml)	韧皮部汁液	木质部汁液
氨基类
天门冬氨酸 天门冬酰胺 谷氨酰胺 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 γ-氨基丁酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸	29.1 T T 34.6 70.2 243.1 319.6 15.7 48.8 39.5 21.0 32.5 T T T 51.0 9.3 99.8	13.1 T 317.6 T T 73.3 0 T 5.5 T T T 0 0 17.1 T T T
硝酸盐	T	117.7
蔗糖(%,w/v)	4.3	0

注：T表示痕量
氮素通过韧皮部从叶片运输到不同的库(果实、根、生长点等)，对植物的生长发育极为重要。水稻新叶中的氮约35%～50%来自老叶。在种子形成过程中，籽粒中的氮大部分来自茎叶各部位的再分配。如冬小麦籽粒的氮约80%～100%来自植株其它部位，向日葵这一比例为80%。