2009年第3期 试验研究 麦麸 棉柏玉米粉蛋白质含量15～20％ 35～40％ 8～12％ 不同氮源对柠檬酸发酵的影响 石河子长运生化有限责任公司（832000）夏胜洁 摘要本研究立足于以玉米粉为原料，利用黑曲霉生产柠檬酸，对添加不同的氮源进行研究，以提高糖酸转化率和缩短发酵周期为目的。 关键词 氮源；糖酸转化率；发酵周期；周期 中图分类号：Q 946.81+8.6 文献标识码：B 文章编号：1008-0899（2009）06-0001-02 在正常生产情况下，柠檬酸在黑曲霉细胞内不会积累，而且柠檬酸是黑曲霉的良好碳源。柠檬酸积累是菌体代谢失调的结果。柠檬酸发酵需要的条件：磷酸盐浓度低；氮源用NH 4+盐；PH 值低（低于2.0）；溶氧量高。 黑曲霉柠檬酸生产菌的PFK 酶是酵解途径中第一个调节酶，也是决定EM P 途径代谢流量的最重要的关键酶。此酶受正常的生理浓度范围的柠檬酸和ATP 的抑制，为AM P 、Pi 、NH 4+所激活，NH 4+还能有效地解除柠檬酸和ATP 对PFK 酶的抑制。NH 4+在细胞内的生理浓度水平下，PFK ，酶对柠檬酸不敏感，考察柠檬酸发酵时，PFK 酶的这些效应物在细胞内的浓度表明，NH 4+浓度与柠檬酸生产率有密切的关系，并且显示在锰缺乏和充足条件下显著差别，可以认为，锰的效应是通过铵离子浓度升高而减弱了柠檬酸对PFK 酶的抑制［1］ 。能作为氮源的原料很多在考虑氮源用量时，应考虑原料中的含氮量和培养基的碳氮比以控制霉菌的长势。氮源不足长菌弱，发酵期延长，且易染杂菌。而氮源过足则曲霉长势过旺，产酸率显著下降。 从生长角度看，黑曲霉可以利用很多无机和有机氮源，尤其偏好于无机氮源，并且在发酵柠檬酸中途添加NH 4+盐也有优越性［2］。从NH 4+的代谢调节作用考虑，NH 4+在发酵过程中，尤其在产酸阶段不应受限［3］。 国内玉米粉发酵生产柠檬酸工艺也在不断的探索不断的完善，工艺已日趋成熟。国内各柠檬酸厂由于地域的不同在柠檬酸发酵中添加的氮源也不同，究竟哪种氮源最适合黑曲霉柠檬酸发酵，达到柠檬酸生产的最好经济效益，可以提高糖酸转化率和缩短发酵周期。针对添加不同的氮源对柠檬酸生产的影响进行了研究。 氮源分有机氮源和无机氮源，本文分别选取具有代表性的有机氮源麦麸、棉柏、玉米液化液，和无机氮源硫酸铵、硫酸氢铵，将其加入柠檬酸发酵的生产培养基内，研究这些氮 源是否能促进产酸。针对以上问题分别作了500ml 摇瓶实验和5m 3小试验罐实验。1 500ml 摇瓶实验材料和方法1.1实验材料 菌种：黑曲霉，Co827。 分离：斜面、培养基。5°BX 土豆汁（加蔗糖）+琼脂粉20g/l PH 自然。 玉米粉，α-淀粉酶，麦麸、棉柏，硫酸铵、硫酸氢铵氨1.2实验仪器 500ml 三角瓶、150ml 三角瓶、250ml 三角瓶、100ml 定容瓶、500ml 定容瓶、2000ml 烧杯、玻璃棒、50ml 碱式滴定管。1.3实验设备 不锈钢电热恒温水浴锅， DZ 型恒速无级调速搅拌器，GB4027.1-83手提式压力蒸汽消毒器，P270型普通摇床，XSP-2C 显微镜。1.3实验方法 玉米清夜的制备。采用间接液化法，将本厂自磨玉米粉与洁净水按17％～20％浓度在2000ml 烧杯内调浆，将2000ml 烧杯放入水浴锅内升温，升温到玉米淀粉将糊化温度时，按比例加入α-淀粉酶。当碘试合格后将2000ml 烧杯从水浴锅内取出，留小部分液化液待用，将剩余液化液的清夜与玉米渣分离，留玉米清夜备用。 摇瓶培养基的制备。将玉米清液分别和麦麸、棉柏、液化液、 硫酸铵、硫酸氢铵按合适碳氮比添加每瓶摇瓶装量50ml （麦麸、棉柏、玉米粉的蛋白质含量如附表1），分装入洁净的500ml 三角瓶，并用干净四层纱布封口并扎上牛皮纸，在蒸汽灭菌锅内灭菌，121℃30分钟，冷却待用。测定摇瓶培养基的总糖和还原糖、蛋白质含量。1.4实验步骤 表11--
一、土壤微生物生物量碳测定方法（熏蒸提取－碳自动仪器法） 1、试剂配制 去乙醇氯仿制备：普通氯仿试剂一般含有少量乙醇作为稳定剂，使用前需除去。将氯仿试剂按1 : 2（v : v）的比例与去离子水或蒸馏水一起放入分液漏斗中，充分摇动1min，慢慢放出底层氯仿于烧杯中，如此洗涤3次。得到的无乙醇氯仿加入无水氯化钙，以除去氯仿中的水分。纯化后的氯仿置于暗色试剂瓶中，在低温（4℃）、黑暗状态下保存（Williamss等，1995）。注意氯仿具有致癌作用，必须在通风橱中进行操作。 硫酸钾提取剂[c（K2SO4）= 0.5mol L-1]：87.12分析纯硫酸钾，溶于1L去离子水。 六偏磷酸钠溶液[ρ( NaPO3)6 = 5g 100ml-1，pH2.0]：50.0g分析纯六偏磷酸钠缓慢加入盛有800ml 去离子水的烧杯中（注意：六偏磷酸钠溶解速度很慢，且易粘于烧杯底部结块，加热易使烧杯破裂），缓慢加热（或置于超声波水浴器中）至完全溶化，用分析纯浓磷酸调节至pH2.0，冷却后定容至1L。 过硫酸钾溶液[ρ（K2S2O8）= 2g 100ml-1]：20.0g分析纯过硫酸钾溶于去离子水，定容至1L，避光存放，使用期最多为7d。 磷酸溶液[ρ（H3PO4）= 21 g 100ml-1]：37ml 85%分析纯浓磷酸（H3PO4，ρ= 1.70g ml-1）与188ml 去离子水混合。 邻苯二甲酸氢钾标准溶液[ρ（C6H4CO2HCO2K）= 1000mg C L-1]：2.1254g分析纯邻苯二甲酸氢钾（称量前105℃烘2～3h），溶于去离子水，定容至1L。 2、仪器设备 土壤筛（孔经2mm）、真空干燥器（直径22cm）、水泵抽真空装置（图6–1）或无油真空泵、pH–自动滴定仪、塑料桶（带螺旋盖可密封，体积50L）、可密封螺纹广口塑料瓶（容积1.1L）、高温真空绝缘酯（MIST–3）、烧杯（25、50、80ml）。碳–自动分析仪（Phoenix 8000）、容量瓶（100ml）、样品瓶（40ml）。 1–真空干燥器，2–装土壤烧杯，3–装氯仿烧杯4–磨口三通活塞5–真空表 6–缓冲瓶7–抽真空管8–增压泵9–控制开关10–进水口11–出水口 （图6–1 土壤熏蒸抽真空装置） 3、操作步骤 （1）土样前处理 新鲜土样应立即进行前处理或保存于4℃冰箱中。测定前先仔细除去土样中可见的植物残体（如根、茎和叶）及土壤动物（如蚯蚓等），过筛（孔径< 2mm）并混匀。如土样过湿，应在室内适当风干至土样含水量约为田间持水量（Water-holding capacity，WHC）的40%（以手感湿润疏松但不
光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在：光照强度、光照时间（光周期）和光的组成（光质）三个方面。 （一）光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足，光合作用减弱；植株徒长或黄化；抑制根系； ?植物受光不良，花芽形成和发育不良；果实发育受阻，造成落花落果； ?光照过强，发生光抑制（光破坏）；日烧； ?光强对蔬菜品质的双向调节作用：果菜类强光、叶菜类弱光；软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条（匍匐茎），但其每天只要在弱光下照射5～ 10 min，就足以使黄化现象消失，变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象，是一种低能反应，它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求，与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物，对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。 ?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 （1）根据蔬菜生长发育对光强的要求，可将蔬菜分为： ?强光照蔬菜：饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右，西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜：饱和光强800～1200 μmol·m-2·s-1，白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜：饱和光强600～800 μmol·m-2·s-1，绿叶菜类、葱蒜类等。 （2）根据种子萌发对光的需求不同，将蔬菜种子分为： 需光种子：伞形花科、菊科 嫌光种子：百合科、茄果类、瓜类 中光种子：豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件：如降雨、云雾等。 ?地理位置：纬度、海拔。 ?栽培条件：如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等，会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施： （二）光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm，其中400-700nm的可见光约占52%，红外线占43%，而紫外线只占5%。 ?光质随着地理位置和季节的变化而变化； ?光质因天气及其它遮挡材料而变化。如散射光强度低，但红、黄光比例可达50%左右，而直射光只有37%的红、黄光。 2.光质作用
第4章温度对植物生产的影响 【学习目标】 了解温度在植物生命活动中的作用以及温周期现象 理解土壤、空气温度的时空变化规律和调节温度的农业技术措施 掌握植物生产的基点温度、积温、有效积温、界限温度以及应用 熟练掌握温度表，土温表的使用技术 温度是植物生产环境的重要因子之一。植物在它整个生命周期中所发生的一切生理生化作用，都必须在其所处的环境具有一定的温度条件下进行。 温度对植物生命活动的作用主要表现在几个方面：在常温下温度的变化对植物生长发育的影响；温度变化对植物产量和品质的影响；温度过高或者过低对植物的伤害。 每一种植物，甚至同一植物的不同发育时期要求一个最低的起始发育温度。一般来讲，在此温度以上，温度越高，植物的发育越快，同时植物完成某一发育时期，要求一定的温度积累，植物为完成某一发育阶段，需要的积温却是相对稳定。根据植物阶段发育的理论，植物的发育就是导致生殖器官形成所经理的一系列生理变化过程。许多植物必须通过春化和光照两个阶段，才能开花结实。有些植物的种子或者植株，再起发育过程中有一段休眠时期，他们常要求一段相当时期的低温，否则不能完成发育过程。 温度对植物生长，发育的影响，最终会影响到植物的产量和品质。以小麦为例：要想达到好产量，就必须要有足够的苗数，穗数，粒数和较大的粒重，这就和各个时期的温度息息相关。不同时期作物对温度的要求和当地温度的季节性变化之间的良好配好对产量的大笑也是直观重要的。温度对植物产品品质有多方面的影响，其中温度的变化有重要作用，如白天温度较高时，往往有较强的光照，利于光合作用。夜间温度较低，减少呼吸消耗，有利于有机物质的积累。所以在温度日差较大的地区，瓜果含糖量高。另外，温度过低或者过高都会因对植物造成伤害甚至死亡。 第一节植物生长发育与温度 一．温度 1.温度是表示物体冷热程度的物理量，温度的微观实质是物体分子平均动能大小的度量。 2.温度的分类： 气象学及农业气象学中使用的温度常指气温，地温，水温，植物体温和夜温等五种类型（1）气温 就是空气温度，在地面气象观测上，通常指的是距离地面1.5m左右，处于通风防辐射条件下温度表读取的温度。气温在地球表面的平均分布由大气以及地表面的辐射状况，海陆下垫面的性质，大气环流的状况以及受环流制约的气团的移动等因素决定。在自由大气中，气温的变化和空气的绝热上升和下降有密切关系。在对流层中，气温一般随高度而递减。在平流层中，气温一般随高度缓慢增高。对流层中有时会出现气温随高度升高的逆温层。 （2）地温 指地面温度和不同深度的土壤温度的统称。在农业气象中常称土壤温度。前者指土壤水平暴露面的温度，后者指一定深度的土壤温度。由置于不同深度的温度表测得。 （3）水温 水体各层的温度，通常指水面温度。即水体表面的温度。海面温度代表接近海洋界面之下表面混合层中水温的状况。由于海洋面积占全球面积的71%，而且水的比热大，因此，海面水温通过海洋与大气界面的热量交换直接影响大气的温度，对天气过程的形成具有一定的作
铵态氮与硝态氮的差异 铵态氮肥：氮肥中氮素的形态是氨( NH3)或铵离子(NH4+)。 例如液态氨、氨水、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等。 硝态氮肥：氮肥中氮素的形态是硝酸根(NO3-)。如硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙。硝、铵态氮肥：氮肥中含有铵离子和硝酸离子两种形态的氮。如硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵。酰胺态氮肥：主要有尿素植物可以大量吸收的氮，是铵态氮和硝态氮，也可吸收少量有机态氮，如尿素和结构比较简单的氨基酸。铵态氮是还原态，为阳离子；硝态氮是氧化态，为阴离子。它们所带的电荷不用，在土壤中的行为以及对植物的营养特点也不一样。不能简单地说哪种形态好，哪种形态不好。它们的好坏与施用条件和作物种类等有关。铵态氮在带阴离子的土壤胶体中容易被吸附，而硝态氮则不能被吸附，具有更大的移动性。硝态氮被植物吸收后，要经过硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵态氮后，才能进一步合成氨基酸。不同作物施用两种形态氮的反应往往不一。水稻施用铵态氮的效果比硝态氮好。因为水稻幼苗根中缺少硝酸还原酶，对硝态氮不能很好利用。除水稻本身原因外，水田中施用硝态氮易于流失，而且在淹水条件下的反硝化作用也是氮素损失的原因。因此，在水稻田施用硝态氮肥，有资料认为其肥效只有铵态氮肥的60%—70%。而与此相反的是烟草和蔬菜，它们是喜硝态氮的作物。硝态氮肥极易溶解，在土壤中活动性大，能迅速提供作物氮素营养，同时，又易于流失，肥效较短。这种特性符合烟草的要求，叶片要生长快，在适当时候又能落黄“成熟”。而且硝态氮有利于烟草体内形成柠檬酸、苹果酸等有机酸，烤出的烟叶品质好，燃烧性好。蔬菜施用硝态氮产量高，如硝态氮低于肥料全氮的50%，产量明显下降。因此，生产烟草、蔬菜专用肥时，氮肥中要有一定比例的硝态氮。但由于在土壤水分、温度、通气条件适宜时，铵态氮可经硝化作用，氧化成硝态氮。所以，烟草、蔬菜也不是绝对不能施用含铵态氮的肥料。另外，施用硫酸铵等生理酸性肥料作物生长不好，往往不是由于铵态氮肥不宜，而是由于生理酸性造成的。尿素施入土壤后一般要经过脲酶水解，转化成铵态氮肥，才能被植物大量吸收利用。
二、土壤微生物量碳、氮的测定方法—熏蒸提取法 1．主题内容与适用范围 本方法采用氯仿熏蒸—提取测定土壤微生物量碳、氮，适用范围广，既适用于中性和微碱性土壤，也适用于强酸性土壤，并且适用于滞水土壤（如水稻土）和新施有机肥土壤。 2．方法提要 土样经氯仿熏蒸和未熏蒸两种不同处理后，用K 2SO 4 溶液浸提，提取液一部分用K 2 CrO 7 （重络酸钾）氧化法测定微生物量碳，另一部分用浓H 2SO 4 消煮、碱化蒸馏法测定微生 物量氮。 3．提取液的制备 3.1仪器、设备：抽气皿（真空干燥器）、无醇氯仿、抽气机、大铝盒、分析天平（感量： 0.01g）、小烧杯（50ml）、大塑料瓶（250ml）、大三角瓶（150ml）、40C的 冰箱、定量滤纸（15cm）、漏斗、保鲜膜 3.2试剂的制备：0.5 M K 2SO 4 溶液（化学纯）、 无醇氯仿（提纯方法：用1N H 2SO 4 溶液与氯仿(CHCl 3 三氯甲烷)按体积比2:1 于分液漏斗中振荡混匀，净置分离，共做3次；再用水代替硫酸与氯仿2:1 混匀，振荡分离，共5次，将提纯的氯仿放入到棕色试剂瓶中，加一勺无 水硫酸钠，保存） 3.3分析步骤： 3.3.1 称取12.50g鲜土(取土要准确、均匀，不要夹入有机残体)于大铝盒中。在抽气皿中放入盛有25ml无醇氯仿的小烧杯，小烧杯中放几张小纸片以便于观察沸腾。放入装土的大铝盒，连上抽气机，抽真空使氯仿沸腾5分钟，关紧活塞，关闭抽气机。包上黑布，置于阴暗处（250C）熏蒸24小时。到时间后，取出小烧杯后反复抽真空2~3次（每次5分钟），排除氯仿。 另称取一批同等重量的土放入大塑料瓶中，不做熏蒸处理，同样包上黑布，置于阴暗处24小时。 3.3.2 将步骤(3.1.1)中的两批土样转移到离心管中（红壤适宜离心管）。用注射器注入每 瓶50ml 0.5M K 2SO 4 溶液，盖紧瓶塞，振荡30分钟，离心5分钟后取出，用15ml定量滤纸 过滤到150ml大三角瓶中，应立即测定。如不立即测定，用保鲜膜封口（防止污染和挥发），保存在40C的冰箱中。 4．生物量碳的测定—K 2CrO 7 氧化法 4.1仪器、设备：DOC测定仪(冷凝装置4套、配套沸瓶装16个)、玻璃沸珠、1500W电炉两 个、变压器两个、滴定管（25ml） 4.2试剂的制备：蒸馏水、混合酸(浓硫酸:浓磷酸=2:1,分析纯) 、0.1000N K 2CrO 7 标准溶 液 邻菲罗啉指示剂、66.7mM（0.4 N）K 2CrO 7 溶液（19.6125g/L，分析纯） 0.02M (NH 4) 2 Fe(SO 4 ) 2 溶液：取15.69g/L溶于蒸馏水，用20ml浓硫酸（98%， 分析纯）酸化，而后定容至1L、4.3分析步骤： 4.3.1吸取2ml 0.4 N K 2CrO 7 溶液放入沸瓶，再吸15ml 混酸放入沸瓶，混合，加入等量的 玻璃球（约一小药匙，10个）。吸取步骤（3.2.2）中的过滤液8~10ml（根据含碳量多少而
缺磷对植物生长的影响 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
磷 元 素 对 植 物 生 长 的 影 响 磷元素对植物生长的影响 摘要：应用溶液培养技术，对番茄幼苗进行缺磷培养，溶液中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化反应并影响其生长发育而产生相应症状。记录植株的生长情况，元素缺乏症的症状及出现的部位。测量植株的根茎长度、叶子数目及大小。结果显示：磷元素在在植物生长过程中是必不可少的，能促进植物的正常健壮生长，在缺磷的营养液中培养的番茄幼苗，老叶受影响，植株深绿色并出现红或紫色，叶柄短而且纤弱。
关键词：溶液培养，番茄苗，缺磷，红紫色，株高 引言 目前世界上已有许多国家把溶液培养应用到生产上，应用溶液培养进行无污染蔬菜的栽培生产。我国有些单位已将这些方法应用于水稻育苗、花卉栽培和蔬菜生产，同时溶液培养是研究植物矿质营养最基本和最有用的方法，它在阐明植物的必须元素以及奠定施肥的理论基础方面起着重要的作用。在发育过程中，各个营养元素执行一定的生理功能，当植物长期缺少某种元素时，相应地要在形态结构与生理功能等方面发生反应，出现症状。 一、实验目的：熟悉植物的林元素缺乏症的典型症状以及掌握溶液培养技术。 二、实验原理：植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生长的必需性；用溶液培养做植物的营养实验，可以避免土壤里的各种复杂因素。 另外，生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素，磷元素是DNA和RNA的组成成分，磷元素又是ATP和NADPH的组成元素。磷元素还直接参与糖类的合成和分解，如果植株缺磷后会表现出相应的症状。 三、器材与试剂 1、实验仪器：分析天平、培养缸（瓷质）、移液管、烧杯、量筒 2、实验试剂：按下表分别配置的贮备液（所用药品均须分析试剂级）。 3、实验材料：番茄种子 四、实验步骤
温度对农作物生长的影响 农作物生长的三基点温度 农作物生长的三基点温度指农作物生长的最适温度、最低温度和最高温度。 在最高温度和最低温度时，农作物生长发育停止，在最适温度时，农作物生长速度最快。 在最高温度和最低温度时再升高或降低，农作物开始出现伤害甚至致死。 （白 多， 于西藏白天的高温配合较强的太阳辐射，积累的有机物质多，晚上的低温消耗的有机物质少的原因。 积温在农业生产中的应用 在农作物生长所需的其它因子得到基本满足，在一定的温度范围内，气温和农作物生长发育速度成正相关，即气温越高，农作物生长发育越快。当活动温度累积到一定的总和时，农作物才能完成整个发育周期（或者说农作物才能开花结果），这一温度总和称为积温。 高于生物学下限温度的温度值为活动温度。 活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度。 积温表现了作物全生长期（或某一发育期）内对热量的总要求。 作物全生育期（或某一生育期）中活动温度的总和，称活动积温。 2019-8-5
作物全生育期（或某一生育期）中有效温度的总和，称有效积温。 生物学下限温度，又称生物学零度，指作物有效生长的下限温度，也就是作物生长三基点的最低温度。一般情况温带作物的生物学下限温度为5℃，亚热带作物为10℃，热带作物为18℃。籼稻为12℃，粳稻为10℃，油菜为4—5℃。 如计算水稻的有效温度： 早稻播后，4月8号的平均气温为16℃，其有效温度为16℃-12℃=4℃ 4月14号的平均气温为8℃，低于水稻生长下限温度，则4月14号的有效温度为0。 活动积温计算公式： Y=∑ti＞B Y为活动积温，B为生物学下限温度，ti＞B为高于下限温度的日平均温度，即活动温度。∑ 10～ 热带植物-棕榈树寒温带高寒区泰加林仙人掌蓝藻地球上各地带的植物需要的最适温度的范围是不同的。热带植物生活最适温度范围多在30～35℃；温带植物多在25～30℃，而寒带植物的最适温度一般稍高于0℃。 2019-8-5
第18卷第1期2004年2月 水土保持学报 Journal of So il and W ater Conservati on V o l.18N o.1 Feb.,2004 氮磷肥对黑土玉米农田生态系统土壤微生物量碳、氮的影响Ξ 王继红1,2,刘景双1,于君宝1,王金达1 (1.中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130021;2.吉林农业大学,长春130118) 摘要:通过田间氮磷肥配施试验研究了氮磷配施对黑土玉米农田生态系统玉米不同生育时期微生物量碳、氮的 影响。微生物量随玉米不同生育期的动态变化表明,氮磷肥对微生物量碳和微生物量氮的动态影响并不同步,微 生物量碳和微生物量氮变化最显著的时期均是授粉期,但此时微生物量碳是最低的谷值,而微生物量氮是最高的 峰值。不同氮磷配比对微生物量碳影响的回归分析表明,氮肥是影响微生物量碳的主导因素,无论是适量施用还 是过量施用都是氮肥对微生物量碳的影响较大。不同氮磷配比对微生物量氮影响的回归分析表明,过量氮肥的施 用减少了土壤微生物量氮的含量。磷肥无论高量和低量均能增加微生物量氮的含量,但随着施用量的增加对微生 物量氮的正效应减小。氮磷配合施用可增加土壤的微生物量氮,由此可见无论单施氮肥还是单施磷肥,过量施用 对微生物量氮的增加都是不利的,只有氮磷配合施用才是增加土壤微生物量氮的有效途径。 关键词:玉米; 黑土; 农田生态系统; 氮磷肥; 土壤微生物量 中图分类号:S154.3;S143.1;S143.2 文献标识码:A 文章编号:100922242(2004)0120035204 Effect of Fertil iz i ng N and P on So il M icrob i a l B ioma ss Carbon and N itrogen of Black So il Corn Agroecosystem W AN G J i2hong1,2,L I U J ing2shuang1,YU Jun2bao1,W AN G J in2da1 (1.Institu te of N ortheast Geog rap hy and A g ricu ltu re E cology,Ch inese A cad e m y of S ciences,Chang chun130021; 2.J ilin A g ricu ltu ral U niversity,Chang chun130118) Abstract:A field experi m en t w as conducted to study the effects by m atch fertilizer N and P on m icrob ial b i om ass C and N of b lack so il agroeco system.T he resu lt of the variati on of m icrob ial b i om ass in differen t grow th p eri ods show s that the effects of fertilizer N and P on m icrob ial b i om ass C is no t sam e as on m icrob ial b i om ass N,incubati on peri od is the m o st obvi ou sly varied peri od of m icrob ial b i om ass C and N,the m icrob ial b i om ass C is at its low est bu t m icrob ial b i om ass N is at its h ighest.T he regressi on analysis indicated that fer2 tilizer N is the m ain facto r in affecting the m icrob ial b i om ass C,It show ed that the excessive u se of fertilizer N decrease the con ten t of m icrob ial b i om ass N,and fertilizer P can increase the con ten t of m icrob ial b i om ass N though it w as app lied p rop erty o r excessive,the effect decrease fo llow the increase of u se the fertilizer P. T he m atch of fertilize N and P can increase the m icrob ial b i om ass N,so w e can say that it is no t a effective w ay in increase the quan tity of m icrob ial b i om ass N by app lying fertilizer N o r fertilizer P singly,the effec2 tive w ay to increase so il m icrob ial b i om ass N is by m atch app lying of N and P Key words:co rn; b lack so il; agroeco system; fertilizer N and P; so il m icrob ial b i om ass 土壤施入化学肥料后,土壤微生物与植物之间存在既相互依存又相互制约的关系。微生物不但能把有机养分矿化为植物可利用的无机养分,还可通过同化作用保存一部分养分。与此同时微生物不仅在矿化同化过程中造成养分的损失,有时还存在着与植物争夺有效的无机养分。土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化循环的动力,而土壤微生物量C、N是土壤碳素和氮素养分转化和循环研究中的重要参数,它们较为直观地反映了土壤微生物和土壤肥力状况。因此土壤微生物量对了解土壤养分转化、循环具有重要的意义[1]。同时由于微生物生长繁殖所需的最适温度、湿度及养分条件与植物相似,故可以综合反映土壤的肥力和环境质量状况[2]。因此土壤微生物量的研究近年来已经成为养分循环和生态环境保护方面研究的热点[3～6]。 本文研究了不同氮磷配比条件下玉米不同生育期、微生物量C、N的变化,了解氮磷肥向农田生态系统的输入对碳、氮循环以及环境后果的作用,为寻求适合的氮磷肥配比和用量,使作物既有较高的产量又能保持较好的土壤环境质量。 Ξ收稿日期:2003211220 基金项目:国家重大基础规划项目(1999011804-05)和吉林省科技厅资助项目(20020666) 作者简介:王继红,女,生于1966年,副教授,在读博士。主要从事土壤环境生态方面的研究工作。
光谱成分对植物生长的影响 太阳辐射是以光谱、光照强度、日照时间、影响植物生长发育的，太阳辐射是影响植物生长发育最直接和最重要的气象要素。到达地面上的太阳辐射包括紫外线、可见光和红外线三部分。而光谱成分是植物重要的一个生态因子，在太阳光谱中，对于植物生活其最重要的是可见光部分（波长0.04μｍ～0.76μｍ），但紫外线（波长0.01μｍ～0.4μｍ）和红外线（波长0.76μｍ～1000μｍ）也有一定的意义。不同波段对植物的生长发育，刺激和支配植物组织和器官的分化的影响也不同。因此，太阳光谱在某种程度上决定着植物器官的外部形态和内部结构，有形态建成的作用。 太阳辐射不同光谱对植物的影响如下：1）波长大于1.00μm的辐射，被植物吸收转化为热能，影响植物体温和蒸腾情况，可促进干物质的积累，但不参加光合作用2）波长为1.00~0.72μm的辐射，只对植物伸长起作用，其中波长为0.72~0.80μm的辐射称为远红外光，对光周期及种子的形成有重要作用，并控制开花与果实的颜色3）波长为0.72~0.61μm的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收，某种情况下表现为强的光周期作用4）波长为0.61~0.51μm 的光，主要为绿光，表现为的光合作用与弱成形作用5）波长为0.51~0.40μm的光，主要为蓝紫光，被叶绿素和黑色素强列吸收，表现为强的光合作用与成形作用6）波长为 0.40~0.32μm的光，外辐射起成形和着色作用，如使植物变矮，颜色变深，叶片变厚等7）波长为0.32~0.28μm紫外线对大多数植物有害8）波长小于0.28μm的远紫外辐射可立即杀死植物。 此外，有科学实验证明，不同波长的光对植物生长有不同的影响。可见光中的蓝紫光与青光对植物生长及幼芽的形成有很大作用，这类光能抑制职务的伸长，而是其形成粗矮
什么是碳源、氮源？ 碳源 碳源是微生物生长一类营养物，是含碳化合物。常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。根据微生物所能产生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。 碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架。 氮源 作为构成生物体的蛋白质、核酸及其他氮素化合物的材料。把从外界吸入的氮素化合物或氮气，称为该生物的氮源。能把氮气作为氮源的只限于固氮菌、某些放线菌和藻类等。高等植物和霉菌以及一部分细菌，仅能以无机氮素化合物为氮源。动物和一部分细菌，不用有机氮化合物作为氮源就不能生长。 作为植物的氮源最重要的是无机化合物的硝酸盐和氨盐。硝酸盐一般需还原成氨盐后才能进入有机体中，但由于生物的性质和环境条件的不同，作为氮源来说，有时氨盐适宜，有时硝酸盐适宜。如浓度适宜，亚硝酸盐、羟胺等也可作为氮源。作为氮源的有机化合物有氨基酸、酰胺和胺等。特殊的细菌，也有时需要以极其特殊的氮素化合物作为唯一的氮源来进行培养。 碳源和氮源的合理性 合理的碳源和氮源，直接影响作物的生长，碳源含量高，作物生长受到抑制，根系生长比较快，茎叶收到缓慢，可能直接降低作物的茎秆高度等。氮源含量，作物发生旺长，叶片茎秆生长有劲，可能提高作物之身的高。碳源和氮源合理，作物生长平稳，根系和果实、叶片都处在健康状态。 碳氮比一般在25:1比较合理，因此，合理补充土壤中的碳源、氮源比较关键，部分碳源由作物腐烂的茎叶和根系来补充，氮源由植物吸收空气的中的氮作物补充。但是，碳源来源不稳定，根据作物的收货的目的，碳源一般比较缺乏，补充碳源可以选择标美力克肥业有限公司“碳神奇”作为碳源补充剂，提高土壤中碳源的含量，增加土壤团粒结构。
1.23.1 土壤微生物碳的测定——TOC-V CPH有机碳分析仪 一、方法原理 土壤有机碳的测量方法主要有两种，即氯仿熏蒸培养法和氯仿熏蒸—直接浸提法。 1．氯仿熏蒸培养法[1]：土壤经氯仿熏蒸后再进行培养，测定培养时间内熏蒸与未熏蒸处理所释放CO2之差来计算土壤生物量碳。 2．氯仿熏蒸直接浸提法[2]：土壤经氯仿熏蒸后直接浸提进行，测定浸提液中的碳含量，以熏蒸和不熏蒸土壤中总碳的差值为基础计算土壤微生物含碳量。 直接提取法与氯仿熏蒸培养法相比，直接提取法具有简单、快速、测定结果的重复性较好等优点。直接提取法测定土壤微生物量的碳的方法日趋成熟。现在氯仿熏蒸—K2SO4提取法已成为国内外最常用的测定土壤微生物碳的方法。本实验以氯仿熏蒸直接浸提法为例介绍土壤微生物量碳氮的浸提与测定。 二、主要仪器 振荡机、真空干燥器、真空泵、TOC-V CPH有机碳分析仪。 二、试剂 1．氯仿（去乙醇）：普通氯仿一般含有乙醇作为稳定剂，使用前要去除乙醇。将氯仿按照1︰2（v/v）的比例与蒸馏水一起放入分液漏斗中，充分振动，慢慢放出底部氯仿，重复3次。得到的无乙醇氯仿加入无水CaCl2，以除去氯仿中的水分。 2．0.5 mol·L-1 K2SO4浸提液：43.57g分析纯K2SO4定溶至1L。 四、操作步骤 称取过2mm筛的新鲜土样12.5g六份，置于小烧杯中。将其中三份小烧杯放入真空干燥器中，干燥器底部放3个烧杯，其中一个放氯仿，烧杯内放少许玻璃珠（防爆），另一个放水（保持湿度），再放一杯稀NaOH。抽真空时，使氯仿剧烈沸腾3-5 min，关掉真空干燥器阀门，在暗室放置24 h。熏蒸结束后，打开干燥器阀门，取出氯仿，在通风厨中使氯仿全部散尽。另三份土壤放入另一干燥器中，但不放氯仿。 将熏蒸的土样全部转移至150 mL三角瓶中，加入50mL 0.5 mol·L-1 K2SO4 (土水比为1:4)，振荡30min，过滤。未熏蒸土样操作相同，同时做空白。 五、结果计算 土壤微生物量碳 =（熏蒸土壤有机碳-未熏蒸土壤有机碳）/0.45 式中：0.45——将熏蒸提取法提取液的有机碳增量换算成土壤微生物生物量碳所采用的转换系数（kEc)。 一般量容法采用的kEc值为0.38，仪器分析法kEc 取值0.45。 六、注意事项 1．氯仿致癌，操作时应在通风厨中进行。 2．打开真空干燥器时，要听声音，如没空气进去的声音，试验需重做。 3．应注意试剂的厂家，有些厂家的K2SO4试剂不宜浸提土壤微生物量碳。 4．浸提液应立即用TOC-V CPH有机碳分析仪测定或在-18℃下保存。 1.23.2土壤微生物量氮的测定 一、方法原理 土壤微生物态氮是土样在CHCl3熏蒸后直接浸提氮含量，并进行测定，以熏蒸和不熏蒸
影响植物生长的因素无非就以下几个 一土壤 家庭栽培宜选用排水良好、疏松透气、富含有机质的土壤。栽种前应清除杂草和虫卵，并充分曝晒。如果是黏性较大的土壤，可掺入适量的细砂石、珍珠岩、蛭石或腐殖质等加以改善。土壤酸碱度对花卉影响也很大。一般草花简易使用泥炭和珍珠岩的混合。 二水分 家庭种花多以盆栽为主，浇水应遵循间干间湿的原则，不干不浇、浇则浇透，让土壤有干湿循环。但在实际操作中，还应结合植物的自身特性以及周围环境的具体情况，不要千篇一律。夏天高温天气则尤其应避免使土壤过度湿润，以免因高温高湿而诱发各种病害。 三温度 非常关键，人的适宜温度也是植物生长的最适宜温度。上海地区大部分植物夏季请适当降温，冬季请移到室内。 四光照 注意看清每一种花种植资料里对于光照的说明，比如“全日照”、“半日照”等，以便给植物选择正确的摆放或栽培位置。如果错误选择日照条件，比如将需要全日照的矮牵牛栽种在光照不足的地方，则容易出现徒长并且花量稀少；而喜半荫的非洲凤仙如果长时间接受强
光照射，则容易使叶片灼伤、掉蕾。各种花对光的需求不同，顺应植物的生长状况摆放会让植物长得更好。 五施肥 施肥可分为基肥（也称底肥）和追肥。基肥是在植物换盆或定植时施放在土壤底部，提供花草生长所需的基本营养并改良土质。基肥可以是有机肥料（腐熟的动物粪肥、骨粉、油粕等）也可以是化学肥料（复合肥、奥绿控释肥等）。而追肥则是在植物生长过程中视需要而施放，一般以化学肥料为主。可以将颗粒状肥料撒于土壤表面，或是沿花盆边缘挖浅沟放入，或是用水溶性的液肥直接灌根或叶面喷施。植物的枝叶生长阶段，应施入以氮为主的肥料（例如花多多10号），而花期所使用的肥料中，应有较高的磷含量（例如花多多2号）。施肥宜在傍晚进行，遵循“薄肥勤施”的原则，施肥前盆土应稍干， 或稍稍松土
不同光强对作物生长影响的研究综述 时向东,文志强,刘艳芳,王卫武 (河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地,河南郑州450002) 摘要 综述了不同光强对作物的形态学、光合作用、内源激素、矿质营养、叶片结构和化学成分的影响。 关键词 光强;形态学;内源激素;矿质营养;叶片结构;化学成分 中图分类号 Q945.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2006)17-4216-03 Research on the Effect of Different Lig ht Stresses on C ro p Grow th SHI X iang do ng et al (Nati on al Cen ter of Physiol ogy and B io che mistry of Tobacco Cultivation,Henan Agricultu re Universi ty,Zhengzhou,Henan 450002) Abstract It was s um marized that m orphologic,p hotosynthesis,end ogenous horm one mineral nutrien t,structure of leaf and che mistry in gredien t were ef fected by the di fferen t light stresses in crop growth. Key w ords Light stress;Morphologic;Photos yn thesis;End ogenous hormone;Mineral nu trient;Structu re of leaf;Chemis try i ngredient 在作物的生命活动中,光是重要的影响因子之一,目前在作物上已有广泛的研究,范围涉及到生长发育、形态建成、生理代谢、产量和品质等方面。尤其是近些年来,一些经济作物需要遮阴条件才能满足市场对品质的要求,这变相促进了光强对作物生命活动的研究,并且取得了显著的经济效益,同时也可以为叶片喷施和育种提供一些依据。 1 不同光强对作物形态特征的影响 作物的根系、叶片和茎秆等外观形态特征对遮阴的响应十分敏感,国际上自20世纪40年代以来,不同学者通过人工遮阴就不同光强对作物生长发育的影响进行了大量的研究,尽管所用的材料和控制的条件不同,但得出来许多相似或相同的结论:适度遮阴对作物的营养生长有很大的促进作用,表现为生长加快、根冠比增加、根系发达、枝大叶茂、茎秆变粗、叶绿素含量和生物学产量增加[1-5]。另外,不同作物叶表面特征对遮阴的响应差别较大,如北京丁香在全光照条件下叶片表面基本无毛,而在遮阴条件下则有短微毛。 2 不同光强对作物光合作用的影响 光强影响作物的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)。随着光强的增加,作物的光饱和点和光补偿点都有所下降,下降幅度因作物种类的不同而有所差别。Thimijan等[6]研究指出:烟草的光饱和点大概在600mmol/m2P AR,光强减弱,光饱和点下降。曹珂等[2]在遮阴对桃幼树光合特性影响的研究中指出:在中度遮阴下,朝晖光补偿点下降24.37%,在重度遮阴条件下,其光补偿点下降59.79%。 光强影响作物的光合速率。光饱和点以下,光合速率随光强的增加而增加,增加的幅度受温度、CO2浓度、相对速度等因素的影响。另有报道指出:光强对光合速率的影响在品种间差异较大[7],如水稻是适应广幅光强的品种,在强、弱光条件下,其光合速率下降的幅度均较少。采利尼克尔[8]经过研究发现:在一定幅度的光照条件下,作物的干物质积累即净光合速率相对稳定,他认为这种干物质积累的稳定性乃是光-光合作用曲线不稳定性的结果,并且首先表现在遮阳情况下光合曲线弯曲部分的光合强度提高。眭晓蕾等[9]在弱 基金项目 国家烟草专卖局 优质雪茄外包皮烟开发及应用研究项目(110200201012)。 作者简介 时向东(1966-),男,河南南阳人,博士,副研究员,从事烟草栽培生理及烟草发育生物学研究。 收稿日期 2006 05 29光对甜椒不同品种光合特性影响的研究中指出:作物在弱光下,光合速率降低,呼吸速率也降低,但干物质积累能保持相对稳定。 近些年研究表明:作物对外界高、低光强适应是依靠调节光合酶和光系统组分实现的。 2.1 RUBP羧化酶 R UB PCa se初始活性与光合速率密切相关,在很多情况下是光合过程中一个重要的限速因子。随光强减弱,单位叶面积可溶性蛋白的含量降低,R UBP羧化酶的活性急剧下降,并且其活性下降的速率远远大于可溶性蛋白的降解速率。Ha tc h[10]观察玉米C2循环中几个酶对不同光强的反应时发现RUBP羧化酶活性却不受光强的影响。在高光强下,烯醇式磷酸丙酮酸脱氢酶及磷酸激酶的活性提高了5~10倍,磷酸甘油醛脱氢酶、腺苷激酶、焦磷酸酶的活性变化不大,仅比对照提高2倍。 2.2 光组分的调节 光组分的调节主要反映在叶片的荧光部分,叶片低温荧光光谱686和740nm附近有2个主要发射峰,相对荧光产量分别用F686和F740表示,而F686/F740比值可以反映激发能在光系统之间的分配情况。眭晓蕾[9]在弱光对不同品种甜椒光合特性影响的研究中指出:随着光强减弱,甜椒的F686/F740比值先下降后上升,分析原因,这可能与弱光下PSII的捕光色素蛋白复合体含量增加,扩大了PSI I的光吸收截面有关。戈巧英等[11]研究认为:作物对弱光的适应性是以消耗更多结构物质用于扩大光能接受面积,增加光系统组分的含量,增加原初光能转化效率等方式获得。 在不同的光强下,蛋白质含量存在着显著差别,其中所含的捕光蛋白L HCP含量和D1蛋白含量也存在着差别,这是限定作物光合传递电子速率的内在因素。 3 不同光强对作物内源激素的影响 光强能影响IA A的运输方向,引起IA A的不对称分布。最近研究表明,I AA含量和IA A运输系统对于遮阳作物的伸长生长起重要作用。光敏素调控茎的伸长是通过调节I AA 水平而起作用的[12]。富含远红光成分的光能使I AA运输方向改变,I AA运输方向的改变是通过特定的I AA载体蛋白或IA A载体蛋白调控因子的激活而实现的。遮阳条件下苗下胚轴I AA横向运输增加,致使在维管系统中运输减少,因而运到根的I AA减少,侧根形成的少,主根生长慢。I AA分布的改变也抑制子叶的生长和叶片的扩展[13]。赤霉素主要对 安徽农业科学,Jou rnal of Anh ui Agri.S ci.2006,34(17):4216-4218 责任编辑 孙红忠 责任校对 孙红忠
论温度对农业生产的影响 适宜的温度是作物生存及生长发育的重要条件之一，一方面温度直接影响作物 生长、分布界限和产量；另一方面，温度也影响着作物的发育速度，从而影响作物生 育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外，温度还影响着作物病虫 害的发生、发展。 一、植物在环境中生长的要求。 （一）三基点温度。 植物的三基点温度植物生长发育都有三个温度基本 点，即维持生长发育的生物学下限温度（最低温度）、最适温度和生物学上限温度（最高温度），这三者合称为三基点温度。在最适温度下，植物的生命活动最强，生长发育速度最快；在最高和最低温度下，植物停止发 育，但仍能维持生命。如果温度继续升高或降低，就会对植物产生不同程度的 影响，所以在植物温度三基点之外，还可以确定使植物受害或致死的最高与最 低温度指标，即最高致死温度和最低致死温度，合成为五基点温度。不同的植 物对三基点的温度要求不同，同一植物不同生命阶段的三基点温度也不相同， 生长发育的不同生理过程的三基点温度也不相同。 对大多数植物来说，维持生命温度一般在-10~50℃，生长温度在5~40℃，发育温度在10~35℃。
在最适温度下植物生长发育迅速而良好，在生长发育的最低和最高温度下植 物停止生长发育。但仍能维持生命；如果温度继续上升或降低，就会发生不同程度的 危害，达到 生命最低或最高温度时，植物开始死亡。在三基点温度之外，还可以确定最高与最低致死温度，统称为5个基本温度指标。 不同作物或同一种作物的不同发育期，三基点温度是不相同的。 三基点温度是最基本的温度指标，用途很广。在确定温度的有效性、作物的种植季节 和分布区域，计算作物生产潜力等方面都必须考虑三基点。 （二）受害、致死温度 植物遇低温导致的受害或致死，称为冷害或冻害。在0℃以上的低温危害称冷害或寒害，在0℃以下的危害则为冻害。植物因温度过高而造成的危害称热害。 二、周期性变温对植物的影响。 据研究，植物的生长和产品品质，在有一定昼夜变温的 条件下比恒温条件下要好。这种现象称“温周期变化”。在一定的温度范围内，白天温度高，光合作用强，夜间温度低，作物呼吸消耗少即温度日较差大有利于有机质的积累。温度 日较差大有利于有机质作物品质的提高。在昼夜温差较大的条件下，生长的瓜肉和肉 质直根类作物，含糖量增加，小麦千粒重及蛋白质含量均提高。