植物从环境中摄取不同形态氮的过程。植物根从土壤中吸收氮素的主要形态是NO₃ ^-和NH₄ ^＋离子，此外还可直接吸收少量尿素、氨基酸、酰胺等有机氮化合物。豆科植物的根部具有根瘤，可通过根瘤菌的共生固氮作用利用空气中的氮（N₂）。

旱田作物以吸收NO₃ ^-为主，施用铵态氮肥时，由于土壤中NH₄ ^＋易被微生物硝化，作物吸收的往往也是NO₃ ^-离子。NO₃ ^-的吸收速率很快，且逆电化学势梯度进行，为主动吸收，受载体作用的控制。NO₃ ^-的吸收需要有ATP酶参加，在ATP酶作用下，可把H^＋泵出细胞膜外，而细胞膜上吸附的HCO₃ ^-可与NO₃ ^-发生交换。霍吉士（Hodges，1973）认为NO₃ ^-是在和HCO₃ ^-交换过程中被吸收的，HCO₃ ^-在ATP酶作用下，可按图1的方式与NO₃ ^-进行交换。

图1 位于膜上的ATP酶活性和HCO₃与NO₃ ^-之间的交换关系

NO₃ ^-即使在很稀的溶液中也可大量被吸收。NO₃ ^-从根系吸入是主动过程，但从根系外渗是被动过程，它是由NO₃ ^-顺电化学势梯度移动的结果。

低温能降低植物对NO₃ ^-的吸收。当温度低于13℃时，NO₃ ^-吸收很少；温度在23℃左右时，NO₃ ^-的吸收往往比NH₄ ^＋快，35℃达最大值。在低温条件下，同等浓度的NH₄ ^＋和NO₃ ^-离子，黑麦草吸收NH₄ ^＋远比NO₃ ^-快。这可能是由于低温影响根系吸收和能量供给，以及细胞膜的透性减弱，使NO₃ ^-吸收缓慢。

根部介质的pH值也显著影响植物对NO₃ ^-的吸收。pH值低时N O ₃ ^-吸收较快，试验证明在pH值4.0时，NO₃ ^-吸收显著高于NH₄ ^＋（表1）。随着pH值增高，NO₃ ^-吸收减少。高pH值使NO₃ ^-吸收减弱的原因可能是由于OH^-离子的竞争，阻碍了NO₃ ^-的吸收运输系统。

营养介质中其他阴、阳离子对NO₃ ^-吸收也有一定影响。Cl^-、SO₄ ^2-和Br^-等阴离子存在，能使NO₃ ^-吸收减少；而阳离子如K^＋、Ca^2＋等存在，则可促进NO₃ ^-的吸收。

表1 大麦幼苗对标记NO₃ ^-和NH₄ ^＋的吸收与根际pH值的关系

吸收机制还不完全清楚，弟健吉勒（Dejaegere）等学者认为NH₄ ^＋是与H^＋交换而被吸收。NH₄ ^＋最初由细胞壁所吸收，沿着电化学势梯度被动地进入细胞。NH₄ ^＋的膜渗透性比其他阳离子高得多，进入根系比其他阳离子快。它可与阴离子如SO₄ ^2-同时吸收，也可与质子（H^＋）交换而被吸收；而质子是借助于质子泵主动地从细胞中泵出。

K.门格尔等学者认为NH₄ ^＋是以NH₃的形态而被吸收。其吸收机理可能是当NH₄ ^＋与质膜接触时进行脱质子化，使H^＋仍留在膜外溶液中，而NH₃扩散到膜内，进入细胞质中（图2）。在细胞质内通常pH条件下，NH₃可以再质子化，NH₃的再质子化的过程是随NH₄ ^＋的梯度被动进行的。

图2 在质膜上0脱质子化和NH₃的渗入

氮吸收

由于NH₄ ^＋-N的吸收与H^＋的释放是同时进行的，植物吸收NH₄ ^＋量和放出的H^＋量以摩尔（mol）计算大体相等。因此植物利用NH₄ ^＋-N营养时，外部介质pH值则明显下降。

NH₄ ^＋的吸收随温度升高而增加，在25℃时吸收速率最大，低温（8℃）下NH₄ ^＋吸收较NO₃ ^-快。在中性介质中对NH₄ ^＋的吸收最有利，随着pH值降低，NH₄ ^＋的吸收减少。外界介质中阴离子（如SO₄ ^2-、Cl^-）和阳离子（K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋）的存在，对NH₄ ^＋的吸收影响较小。植株中碳水化合物的水平对NH₄ ^＋的吸收有一定影响，碳水化合物含量高时，能促进NH₄ ^＋的吸收。其原因与碳水化合物能提供碳源和能量、有利于氨的同化有关。

施入土壤中的尿素一般通过土壤脲酶迅速水解为NH₄ ^＋后被植物吸收。但在尿素未进行水解的条件下，如在消毒的介质中，许多植物也能直接吸收尿素，不过吸收速率较NH₄ ^＋或NO₃ ^-低。尿素分子进入根部细胞内，必须通过根部脲酶分解产生NH₃和CO₂，或原样不变地运输到植株地上部参与同化。究竟尿素是在根部还是运输到地上部同化，这多少取决于根部脲酶存在与否，它显然是由植物种类特性所决定。

脲酶在不同植物中广泛分布，在植株的叶、根和茎部均有发现，一般生长活跃组织中的脲酶活性较衰老组织中的强。脲酶的分子量约为480000，由6个相同的亚基所组成，镍似乎是某些植物中脲酶活性部位的组成成分。有人曾发现脲酶往往是一种诱导酶，这一事实使适于叶面喷施的尿素更受到重视。随着尿素叶面喷施引起脲酶活性增加，显然与该酶的合成增多有关。

尿素的吸收有主动和被动吸收两种。菜豆根系吸收尿素受嫌气条件和二硝基苯酚（DNP）的抑制，因此可认为是主动吸收。但也有人发现，KCN、二硝基苯酚或叠氮化钠对玉米根系吸收尿素没有影响。因此他们认为尿素吸收并非主动过程。水稻幼苗吸收尿素的数量随营养液中尿素浓度的增加而增加，无任何停止吸收的现象，看来水稻对尿素的吸收是一简单的扩散过程。尿素吸收是否同时通过主动和被动过程，与植物种类有关。