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紫花苜蓿作为一种具有固氮能力的豆科牧草以其较高的蛋白含量在畜牧业生产中发挥着积极的作用。关于氮素对紫花苜蓿影响的讨论由来已久，而对苜蓿产量和品质的影响也是显而易见的。
尽管植物保持高产量和高品质是一对矛盾，但是对于紫花苜蓿来说，苜蓿是以收获营养体为目的的，叶片中的蛋白质60％左右都是光合酶，因此叶片蛋白的增加意味着光合作用的加强，而且“源”“库”同位，因此对于苜蓿产量和蛋白质的提高不是不可以协调的。氮代谢和碳同化是植物体内最基本的两大代谢过程，并且相互关联。由于同化1分子CO2需要消耗多数光反应产生的电子，所以人们把CO2的同化作为光合作用的同义词，因此制约光合作用的因素均能调控碳同化。进一步的研究表明，氮素作为一种生命元素影响气孔开度、氮固定酶、光合酶、叶绿素等，从而调控了植物的碳同化。