土壤氨基酸態(tài)氮對植物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)及其地帶性分布規(guī)律
發(fā)布時(shí)間:2022-11-10 17:44
植物有機(jī)營養(yǎng)是我國植物營養(yǎng)學(xué)的重要發(fā)展方向之一,是植物營養(yǎng)研究領(lǐng)域的拓寬和深入。自從1840年李比希的“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”誕生起,人們對植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和有機(jī)營養(yǎng)的研究就一直沒有停止過。隨著現(xiàn)代儀器分析測試技術(shù)的不斷發(fā)展,很多研究相繼證實(shí)植物可以直接吸收土壤中的分子態(tài)氨基酸,且植物對土壤氨基酸態(tài)氮的吸收不再是個(gè)別現(xiàn)象,而是在不同生態(tài)系統(tǒng)中普遍性存在,氮的礦化不再是控制生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的“關(guān)鍵步驟”。但由于氨基酸在土壤溶液中濃度很低(0.1~150μmol L-1),且在植物與微生物競爭中常處于明顯劣勢,因此氨基酸態(tài)氮對植物生長的營養(yǎng)貢獻(xiàn)一直未引起人們的重視。研究發(fā)現(xiàn)土壤固體顆粒能夠吸附氨基酸、縮氨酸及銨態(tài)氮,并且吸附態(tài)氨基酸能占據(jù)土壤中氨基酸總量的88%-92%。目前人們對氨基酸的分布及其生物有效性研究主要集中在北極苔原、高山寒冷地帶、北方森林以及草原地帶的土壤,主要關(guān)注土壤中游離氨基酸,且對其生物有效性性評價(jià)還存在很多爭議。 本文在野外調(diào)研的基礎(chǔ)上利用無菌培養(yǎng)和穩(wěn)定性氮同位素示蹤技術(shù),研究植物對氨基酸態(tài)氮的吸收及其影響機(jī)制、氨基酸態(tài)氮對作物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)及土壤氨基酸的地帶性分布規(guī)...
【文章頁數(shù)】:134 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
附件
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1 植物有機(jī)營養(yǎng)研究進(jìn)展
1.1 土壤中氨基酸的“源”、“庫”及其形態(tài)
1.2 植物對氨基酸態(tài)氮的吸收
1.2.1 嗜氨基酸植物對氨基酸態(tài)氮的吸收
1.2.2 菌根植物對氨基酸的吸收
1.2.3 植物對根際氨基酸態(tài)氮分泌物的再吸收
1.3 植物吸收氨基酸態(tài)氮的生理生化機(jī)理
1.3.1 植物吸收和運(yùn)載氨基酸態(tài)氮的生理機(jī)制
1.3.2 氨基酸態(tài)氮在植物體內(nèi)的代謝、運(yùn)載機(jī)理
1.4 植物和微生物對于土壤中氨基酸的競爭吸收
1.5 氨基酸態(tài)氮對植物氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.1 氨基酸態(tài)氮對自然生態(tài)系統(tǒng)中植物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.2 氨基酸態(tài)氮對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中植物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.3 生態(tài)環(huán)境因子對植物吸收氨基酸態(tài)氮的影響
1.6 土壤吸附態(tài)氨基酸及地帶性分布的生態(tài)學(xué)意義
1.6.1 土壤吸附態(tài)氨基酸及其提取方法
1.6.2 開展氨基酸態(tài)氮地帶性分布研究的生態(tài)學(xué)意義
1.7 目前研究存在的問題
1.7.1 同位素示蹤技術(shù)存在的缺陷
1.7.2 土壤吸附態(tài)氨基酸有待進(jìn)一步深入研究
1.8 研究思路、內(nèi)容及技術(shù)路線圖
1.8.1 研究思路
1.8.2 研究內(nèi)容
1.8.3 技術(shù)路線圖
2 氨基酸部分替代硝態(tài)氮對小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及根際分泌物的影響
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.2 測定項(xiàng)目
2.1.3 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果分析
2.2.1 對小白菜生長及產(chǎn)量的影響
2.2.2 對小白菜品質(zhì)的影響
2.2.3 對小白菜根系形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響
2.2.4 對小白菜根系分泌物的影響
2.2.5 對小白菜根際分泌物不同形態(tài)氮含量分配比例的影響
2.3 討論與分析
2.4 小結(jié)
3 無菌條件下不同氮形態(tài)及用量對小白菜氛基酸態(tài)氮吸收的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.2 測定項(xiàng)目
3.1.3 數(shù)據(jù)處理
3.2 結(jié)果分析
3.2.1 小白菜生物量
3.2.2 小白菜甘氨酸吸收
3.2.3 甘氨酸營養(yǎng)貢獻(xiàn)
3.3 討論與分析
3.4 小結(jié)
4 無菌條件下小白菜對銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及氨基酸的選擇性吸收
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.2 測定項(xiàng)目
4.1.3 數(shù)據(jù)處理
4.2 結(jié)果分析
4.2.1 小白菜不同部位銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及甘氨酸吸收量
4.2.2 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸的吸收速率
4.2.3 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、甘氨酸的主動吸收和被動吸收
4.3 討論與分析
4.4 小結(jié)
5 無菌條件下水稻對土壤吸附態(tài)氨基酸的吸收
5.1 材料與方法
5.1.1 土壤樣品的采集
5.1.2 甘氨酸吸附能力
5.1.3 植物甘氨酸吸收
5.1.4 植物樣品制備
5.1.5 數(shù)據(jù)處理
5.2 結(jié)果分析
5.2.1 土壤中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸態(tài)氮含量
5.2.2 土壤甘氨酸吸附能力
5.2.3 水稻幼苗生物量、氮含量
5.2.4 土壤吸附態(tài)甘氨酸的吸收及其氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
5.3 討論與分析
5.4 小結(jié)
6 銨態(tài)氮對水稻吸收土壤吸附態(tài)氨基酸的影響
6.1 材料與方法
6.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.2 測定項(xiàng)目
6.1.3 數(shù)據(jù)處理
6.2 結(jié)果分析
6.2.1 水稻生物量與氮含量
6.2.2 水稻甘氨酸態(tài)氮吸收
6.2.3 水稻甘氨酸態(tài)氮的吸收利用率及其氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
6.3 討論與分析
6.4 小結(jié)
7 中國典型類型土壤吸附態(tài)氨基酸地帶性分布規(guī)律
7.1 材料與方法
7.1.1 土壤樣品的采集
7.1.2 測定項(xiàng)目
7.1.3 數(shù)據(jù)處理
7.2 結(jié)果分析
7.2.1 土壤基本理化性質(zhì)
7.2.2 土壤浸提液中各形態(tài)氮含量
7.2.3 土壤中游離和吸附態(tài)氨基酸含量
7.3 結(jié)論與分析
7.4 小結(jié)
8 中國典型類型土壤水解氨基酸態(tài)氮分布特征
8.1 材料與方法
8.1.1 土壤樣品
8.1.2 測定項(xiàng)目
8.1.3 數(shù)據(jù)處理
8.2 結(jié)果分析
8.2.1 典型地帶性土壤酸解氨基酸的分布規(guī)律
8.2.2 典型地帶性土壤水解氮形態(tài)
8.3 結(jié)論與分析
8.4 小結(jié)
9 論文創(chuàng)新點(diǎn)和未來工作展望
9.1 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
9.2 存在不足之處及未來工作展望
9.2.1 存在的不足之處
9.2.2 對未來的展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用[J]. 曹平. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2013(05)
[2]An Experimental Method to Quantify Extractable Amino Acids in Soils from Southeast China[J]. CHEN Xian-you,WU Liang-huan,CAO Xiao-chuang,Sarkar Animesh,ZHU Yuan-hong. Journal of Integrative Agriculture. 2013(04)
[3]缺磷脅迫下的大豆根系形態(tài)特征研究[J]. 王樹起,韓曉增,李曉慧,嚴(yán)君,喬云發(fā). 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究. 2010(02)
[4]植物對氨基酸態(tài)氮吸收和利用的研究進(jìn)展[J]. 袁偉,董元華,王輝. 中國土壤與肥料. 2009(04)
[5]無機(jī)氮和有機(jī)氮對水培番茄幼苗碳水化合物積累及氮素吸收的影響[J]. 葛體達(dá),黃丹楓,蘆波,唐東梅,宋世威. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2008(05)
[6]根際對話及其對植物生長的影響[J]. 李春儉,馬瑋,張福鎖. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]Effects of Amino Acids Replacing Nitrate on Growth,Nitrate Accumulation,and Macroelement Concentrations in Pak-choi (Brassica chinensis L.)[J]. WANG Hua-Jing~(1,2) WU Liang-Huan~(1,*2) WANG Min-Yan~1 ZHU Yuan-Hong~3 TAO Qin-Nan~1 ZHANG Fu-Suo~4 1 Ministry of Education Key Laboratory of Environmental Remediation and Ecosystem Health,College of Environmental and Resource Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029 (China). 2 College of Geography and Resource Sciences,Sichuan Normal University,Chengdu 610066 (China) 3 Department of Crop and Soil Sciences,the Pennsylvania State University (USA) 4 College of Resources and Environment,China Agricultural University,Beijing 100094 (China). Pedosphere. 2007(05)
[8]植物對有機(jī)氮源的利用及其在自然生態(tài)系統(tǒng)中的意義[J]. 崔曉陽. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2007(08)
[9]植物吸收銨態(tài)氮的分子生物學(xué)基礎(chǔ)[J]. 鄧若磊,徐海榮,曹云飛,肖凱. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]CO2濃度對番茄幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 于承艷,都韶婷,邢承華,林咸永,章永松. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(03)
本文編號:3705027
【文章頁數(shù)】:134 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
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致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1 植物有機(jī)營養(yǎng)研究進(jìn)展
1.1 土壤中氨基酸的“源”、“庫”及其形態(tài)
1.2 植物對氨基酸態(tài)氮的吸收
1.2.1 嗜氨基酸植物對氨基酸態(tài)氮的吸收
1.2.2 菌根植物對氨基酸的吸收
1.2.3 植物對根際氨基酸態(tài)氮分泌物的再吸收
1.3 植物吸收氨基酸態(tài)氮的生理生化機(jī)理
1.3.1 植物吸收和運(yùn)載氨基酸態(tài)氮的生理機(jī)制
1.3.2 氨基酸態(tài)氮在植物體內(nèi)的代謝、運(yùn)載機(jī)理
1.4 植物和微生物對于土壤中氨基酸的競爭吸收
1.5 氨基酸態(tài)氮對植物氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.1 氨基酸態(tài)氮對自然生態(tài)系統(tǒng)中植物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.2 氨基酸態(tài)氮對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中植物的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
1.5.3 生態(tài)環(huán)境因子對植物吸收氨基酸態(tài)氮的影響
1.6 土壤吸附態(tài)氨基酸及地帶性分布的生態(tài)學(xué)意義
1.6.1 土壤吸附態(tài)氨基酸及其提取方法
1.6.2 開展氨基酸態(tài)氮地帶性分布研究的生態(tài)學(xué)意義
1.7 目前研究存在的問題
1.7.1 同位素示蹤技術(shù)存在的缺陷
1.7.2 土壤吸附態(tài)氨基酸有待進(jìn)一步深入研究
1.8 研究思路、內(nèi)容及技術(shù)路線圖
1.8.1 研究思路
1.8.2 研究內(nèi)容
1.8.3 技術(shù)路線圖
2 氨基酸部分替代硝態(tài)氮對小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及根際分泌物的影響
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.2 測定項(xiàng)目
2.1.3 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果分析
2.2.1 對小白菜生長及產(chǎn)量的影響
2.2.2 對小白菜品質(zhì)的影響
2.2.3 對小白菜根系形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響
2.2.4 對小白菜根系分泌物的影響
2.2.5 對小白菜根際分泌物不同形態(tài)氮含量分配比例的影響
2.3 討論與分析
2.4 小結(jié)
3 無菌條件下不同氮形態(tài)及用量對小白菜氛基酸態(tài)氮吸收的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.2 測定項(xiàng)目
3.1.3 數(shù)據(jù)處理
3.2 結(jié)果分析
3.2.1 小白菜生物量
3.2.2 小白菜甘氨酸吸收
3.2.3 甘氨酸營養(yǎng)貢獻(xiàn)
3.3 討論與分析
3.4 小結(jié)
4 無菌條件下小白菜對銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及氨基酸的選擇性吸收
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.2 測定項(xiàng)目
4.1.3 數(shù)據(jù)處理
4.2 結(jié)果分析
4.2.1 小白菜不同部位銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及甘氨酸吸收量
4.2.2 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸的吸收速率
4.2.3 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、甘氨酸的主動吸收和被動吸收
4.3 討論與分析
4.4 小結(jié)
5 無菌條件下水稻對土壤吸附態(tài)氨基酸的吸收
5.1 材料與方法
5.1.1 土壤樣品的采集
5.1.2 甘氨酸吸附能力
5.1.3 植物甘氨酸吸收
5.1.4 植物樣品制備
5.1.5 數(shù)據(jù)處理
5.2 結(jié)果分析
5.2.1 土壤中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸態(tài)氮含量
5.2.2 土壤甘氨酸吸附能力
5.2.3 水稻幼苗生物量、氮含量
5.2.4 土壤吸附態(tài)甘氨酸的吸收及其氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
5.3 討論與分析
5.4 小結(jié)
6 銨態(tài)氮對水稻吸收土壤吸附態(tài)氨基酸的影響
6.1 材料與方法
6.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.2 測定項(xiàng)目
6.1.3 數(shù)據(jù)處理
6.2 結(jié)果分析
6.2.1 水稻生物量與氮含量
6.2.2 水稻甘氨酸態(tài)氮吸收
6.2.3 水稻甘氨酸態(tài)氮的吸收利用率及其氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)
6.3 討論與分析
6.4 小結(jié)
7 中國典型類型土壤吸附態(tài)氨基酸地帶性分布規(guī)律
7.1 材料與方法
7.1.1 土壤樣品的采集
7.1.2 測定項(xiàng)目
7.1.3 數(shù)據(jù)處理
7.2 結(jié)果分析
7.2.1 土壤基本理化性質(zhì)
7.2.2 土壤浸提液中各形態(tài)氮含量
7.2.3 土壤中游離和吸附態(tài)氨基酸含量
7.3 結(jié)論與分析
7.4 小結(jié)
8 中國典型類型土壤水解氨基酸態(tài)氮分布特征
8.1 材料與方法
8.1.1 土壤樣品
8.1.2 測定項(xiàng)目
8.1.3 數(shù)據(jù)處理
8.2 結(jié)果分析
8.2.1 典型地帶性土壤酸解氨基酸的分布規(guī)律
8.2.2 典型地帶性土壤水解氮形態(tài)
8.3 結(jié)論與分析
8.4 小結(jié)
9 論文創(chuàng)新點(diǎn)和未來工作展望
9.1 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
9.2 存在不足之處及未來工作展望
9.2.1 存在的不足之處
9.2.2 對未來的展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用[J]. 曹平. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2013(05)
[2]An Experimental Method to Quantify Extractable Amino Acids in Soils from Southeast China[J]. CHEN Xian-you,WU Liang-huan,CAO Xiao-chuang,Sarkar Animesh,ZHU Yuan-hong. Journal of Integrative Agriculture. 2013(04)
[3]缺磷脅迫下的大豆根系形態(tài)特征研究[J]. 王樹起,韓曉增,李曉慧,嚴(yán)君,喬云發(fā). 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究. 2010(02)
[4]植物對氨基酸態(tài)氮吸收和利用的研究進(jìn)展[J]. 袁偉,董元華,王輝. 中國土壤與肥料. 2009(04)
[5]無機(jī)氮和有機(jī)氮對水培番茄幼苗碳水化合物積累及氮素吸收的影響[J]. 葛體達(dá),黃丹楓,蘆波,唐東梅,宋世威. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2008(05)
[6]根際對話及其對植物生長的影響[J]. 李春儉,馬瑋,張福鎖. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]Effects of Amino Acids Replacing Nitrate on Growth,Nitrate Accumulation,and Macroelement Concentrations in Pak-choi (Brassica chinensis L.)[J]. WANG Hua-Jing~(1,2) WU Liang-Huan~(1,*2) WANG Min-Yan~1 ZHU Yuan-Hong~3 TAO Qin-Nan~1 ZHANG Fu-Suo~4 1 Ministry of Education Key Laboratory of Environmental Remediation and Ecosystem Health,College of Environmental and Resource Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029 (China). 2 College of Geography and Resource Sciences,Sichuan Normal University,Chengdu 610066 (China) 3 Department of Crop and Soil Sciences,the Pennsylvania State University (USA) 4 College of Resources and Environment,China Agricultural University,Beijing 100094 (China). Pedosphere. 2007(05)
[8]植物對有機(jī)氮源的利用及其在自然生態(tài)系統(tǒng)中的意義[J]. 崔曉陽. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2007(08)
[9]植物吸收銨態(tài)氮的分子生物學(xué)基礎(chǔ)[J]. 鄧若磊,徐海榮,曹云飛,肖凱. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]CO2濃度對番茄幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 于承艷,都韶婷,邢承華,林咸永,章永松. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(03)
本文編號:3705027
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