一、棉花体内的氮素：氮在植物体内平均含量约占干重的1.5%（范围0.3~5.0%）。棉花种子含氮2.8~3.5%，纤维含0.28~0.33%，茎秆含1.2~1.8%,是含氮较高的作物。据试验，亩产皮棉62.7～94.7公斤，棉花出苗至现蕾期氮占一生总积累量的4.5%左右，现蕾至开花期占一生总积累量的27.8～30.4%，开花至吐絮期占59.8～62.4%，吐絮至收获占2.7～7.8%，可见，棉花积累氮最多的时期为开花至吐絮期。氮在植物体内的存在形态分以下两大类：
1、非蛋白态氮：亦称可溶态氮，指可溶于水或一定溶剂的氮素，包括硝态氮、铵态氮、可溶性氨基酸及其它可溶性含氮化合物。
2、蛋白态氮：为不溶于一般溶剂的大分子含氮化合物如蛋白质等。植物体内非蛋白态氮和蛋白态氮处于不断地改变和相互转化中。老叶和老器官中，以分解为主，分解后的含氮物转移到幼嫩器官中重新合成；在幼嫩器官中，以合成为主。到形成籽实时，各器官的氮化物均可进行分解，转移到籽实中被再度合成利用。一般在植物营养生长阶段，非蛋白态氮比例较高；而在生殖生长阶段，特别进入成熟期后，蛋白态氮占绝对优势，否则就会出现徒长、贪青晚熟、病害蔓延等现象。
土壤中同样含有各种形态的非蛋白态氮和蛋白态氮，前者称为水解氮，易被作物吸收利用，但作物经常大量吸收的则是硝态氮和铵态氮。
氮素在植物体内的分布，集中在生命活动最活跃的部分，因此，氮素供应的充分与否在很大程度上影响着植物的生长发育状况。棉花的蕾铃期是氮素营养特别重要的阶段，在这个阶段保证正常的氮营养能促进生育，增加产量。进入作物体内的氮素，也可能经由可溶性氮的分泌和氨的挥发等方式而损失，主要发生在作物顶部，尤其是开花至成熟期。据测算，作物吸入氮的损失量每年可达5公斤/亩。
在生产中，经常遇到氮营养不足或过量的情况，氮不足一般表现为棉株矮小，细弱，枝条及现蕾开花均减少，结铃少而小，叶呈黄绿色，基部叶片逐渐干枯，显著早衰并早熟；氮营养过量的表现为生长过于繁茂，叶片大，叶柄长，叶色淡绿，腋芽不断出生，蕾铃脱落多，晚熟，体内非蛋白态氮过多，易遭病虫为害，棉花烂铃增加，铃壳厚，纤维品质降低。
二、氮的生理功能：氮是作物体内许多重要有机化合物的组成成分，如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、激素等都含有氮素。蛋白态氮可占植株全氮的80~85%，蛋白质中平均含氮16%左右，植物缺氮造成蛋白质合成减少及新细胞形成受阻，导致植物生育缓慢，甚至停滞。没有氮素也就没有生命，所以氮被称为生命元素。
叶绿素是植物进行光合作用的场所，缺氮时，植物体内叶绿素含量下降，叶片黄化，光合作用减弱，作物产量明显降低。
酶本身就是蛋白质，是植物体内代谢作用的生物催化剂。
三、作物对氮的吸收利用：作物具有吸收同化无机氮化物的能力，从土壤中吸收的氮主要是铵盐和硝酸盐。被吸收到体内的铵态氮可直接与光合产物结合形成氨基酸，进而形成其它含氮有机物。而硝态氮在体内经还原成铵态氮后才能吸收利用。植物经由叶面和根直接吸收尿素和某些铵盐作氮源，但尿素在作物体内的同化过程尚未完全搞清，一般认为，尿素在作物体内脲酶的作用下分解为铵态氮后被利用。
四、棉花养分吸收与产量的关系：据试验，棉花单位面积养分吸收量随产量的增加而增加，但不是成比例的增加，而是每生产50公斤皮棉的养分吸收量随产量的增加而降低，养分利用率随产量的提高而提高，对氮素的吸收利用亦是这个规律：
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