低pH条件下小麦根系氮素利用研究

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摘要：近几十年来，随着经济的快速发展，土壤酸化问题越来越严重，并且已经制约着农业的的发展，同时限制着农作物产量的提升。研究表明，我国正在遭受着不同程度的酸化危害的土地已经超过90%。植物体内具有多种代谢活动，而氮代谢是农作物的重要代谢活动之一，农作物的产量和品质与氮代谢息息相关。但是，在酸性条件下，氮代谢是会受到一定程度影响的，这制约了农作物产量的提高。本文以小麦为例，通过实验研究的方法，探究了在酸性条件下，小麦对氮素的吸收利用情况。从生理、基因和酶活等多个方面探究了酸性条件对氮元素吸收利用影响。为增强植物的耐酸性提供了一定的依据，并为提高农作物的产量提供重要的依据。65499

关键词：土壤酸化，氮素利用，小麦，生理机制，基因因素

Abstract：In recent decades, With the rapid development of economy,soil acidification has become one of the major problems restricting agricultural development, and it restricts crop yield increase. The research shows that more than 90% of the land is suffering harm from the acidification of different degrees. Nitrogen metabolism is one of the important metabolic activity of crops, nitrogen metabolism affects crop yield and quality. However, under acidic conditions, nitrogen metabolism is affected by, this is one of the important reasons that restrict the improvement of crop yield. This paper takes wheat as an example, experimental research methods, explored in acidic conditions, the absorption and utilization of nitrogen in wheat. Explore the reasons that acidic conditions affect the absorption of nitrogen element from many aspects of physiology, gene and Enzyme activity etc. It provides a certain basis for the enhancement of acid resistant plants.It also provides an important basis for improving the yield of crops.

Keywords：Soil acidification, Nitrogen utilization, Wheat, Physiological mechanism, Genetic factors

1 前言 5

1 土地酸化对植物的不良影响 5

1.1.1 土壤酸化的原因 5

1.1.2 土壤酸化对植物的不良影响 5

1.2氮元素对植物的影响 6

1.3 立题依据和研究意义 6

2 实验方法 7

2.1实验材料与方法 7

2.2 小麦N含量测定 7

2.3 小麦根尖对NO3- 的吸收测定 7

2.4 氮代谢相关酶活测定 8

2.5 氮代谢相关基因表达Real-time PCR分析 8

3 结果分析 8

3.1 不同pH环境下，小麦生长表型变化及N元素含量的测定 8

3.2 不同pH环境下，小麦根尖对NO3-的吸收情况的模拟试验 9

3.3 不同pH环境下,相关酶的活性的测定 10

3.4 不同pH环境下,相应基因表达的情况 12

结论 13

参考文献 14

致谢 16

1 前言

1 土地酸化对植物的不良影响

1.1.1 土壤酸化的原因

土壤酸化是指土壤氢离子浓度的增加，土壤酸度由低到高的现象。一般来说，土壤酸化的原因，主要表现在以下两个方面。一方面某些专家认为大气中酸性物质沉降是导致土壤酸化的主要原因；另一方面则认为引起土壤酸化的主要原因是过量的输入氮肥。在目前，大多数专家学者认为导致土壤酸化的主要原因是大气中酸性物质的沉降，而对氮肥的过量使用的原因没有进行过多重视。但是，在近期，相关研究表明，大气中酸性物质的沉降所造成的土壤酸化作用远不如氮肥的过度使用所造成的土壤酸化作用。每单位面积上因施用了氮肥后而产生的酸性物质的量比相同单位面积上酸性物质的沉降量多很多。相关研究表明：施用氮肥过量而引起的土壤酸化程度比酸沉降的引起的土壤酸化程度强25倍。自1980年以来，中国的化肥的使用量特别多，让人大吃一惊，中国的耕地面积仅占世界的7%，而氮肥的使用量却占全球氮肥使用量的35%。从1981年至2008年，虽然中国粮食年产量与过去相比增长了63%，然而氮肥消费量却增长了近2倍。不合理的滥用化肥，不但不利于农作物产量和品质的提高，导致农作物减产，反而会导致土壤酸化的程度增加，造成恶性循环[5]。论文网