土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李素霞 著

圖書標籤:

• 土壤鎘汙染
• 蔬菜安全
• 氮鎘互作
• 土壤修復
• 植物生理
• 養分利用
• 調控機製
• 重金屬汙染
• 土壤生態
• 蔬菜質量

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307194250

商品編碼：29742419252

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名：土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究

定價：79.00元

作者：李素霞

齣版社：武漢大學齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787307194250

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書分為三個部分，研究土壤-蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應，土壤-蔬菜係統氮鎘交互作用下調控模式研究，植物套作或輪作對鎘與硝酸鹽復閤汙染下土壤-蔬菜係統的修復效果。本書結閤鎘汙染修復方法以及硝酸鹽富營養化修復方法製定一係列的修復方案，本書的研究方法將對城郊菜地鎘與硝酸鹽的復閤汙染有的修復效果，為城郊區農産品安全、高效生産提供理論和技術支持。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究 摘要 本研究深入探究瞭土壤中氮素（N）和鎘（Cd）這兩種關鍵元素在土壤-蔬菜係統中的互作效應，以及由此産生的對蔬菜生長、養分吸收和鎘積纍的復雜影響。通過係統性的田間試驗和室內控製實驗，我們揭示瞭不同氮素水平和鎘汙染程度下，土壤理化性質、蔬菜體內養分狀況、鎘的吸收與轉運機製，以及最終的産量和品質變化。在此基礎上，本研究進一步提齣瞭針對性的土壤改良和蔬菜種植管理策略，旨在減輕鎘汙染對農業生産的負麵影響，保障食品安全。 引言 土壤是農業生産的根基，其養分狀況和汙染物含量直接關係到農作物的生長發育和人類健康。氮素作為植物必需的大量營養元素，對蔬菜的産量和品質至關重要，但過量施用也可能帶來一係列環境問題。鎘（Cd）是一種有毒重金屬，廣泛存在於自然界和人類活動中，一旦進入土壤，極易被植物吸收，並通過食物鏈危害人體健康。在農業生産實踐中，土壤中的氮素和鎘並非孤立存在，它們之間可能發生復雜的互作，深刻影響著土壤-蔬菜係統的運行。例如，土壤中的氮素形態、供應量可能影響土壤pH值、有機質含量以及微生物活性，進而改變鎘的有效性、遷移性和植物對鎘的吸收能力。反之，土壤中的鎘也可能影響植物對氮素的吸收和代謝。因此，全麵理解氮鎘互作機製，並在此基礎上開發有效的調控策略，對於實現可持續農業發展和保障食品安全具有重要的現實意義。 研究背景與意義 隨著工業化和城市化的快速發展，重金屬鎘汙染已成為全球範圍內普遍存在的嚴峻環境問題。我國是農業大國，土壤鎘汙染的風險不容忽視。蔬菜作為居民日常膳食的重要組成部分，其生長環境中的鎘汙染直接關係到“舌尖上的安全”。長期以來，大量研究關注瞭單一元素對土壤和植物的影響，但對於氮素和鎘這兩種同時存在於土壤中的關鍵物質，其復雜的互作關係以及在土壤-蔬菜係統中的動態變化，仍需深入係統地研究。 氮素是影響蔬菜生長發育的核心因素之一。閤理的氮素供應能夠顯著提高蔬菜産量，改善品質。然而，過量的氮肥施用不僅會造成土壤養分失衡、水體富營養化，還可能通過改變土壤環境，間接影響重金屬的形態和生物有效性。例如，高氮肥用量可能導緻土壤pH值降低，增加鎘的溶解度，從而促進植物對鎘的吸收。此外，植物體內的氮代謝過程也可能與鎘的吸收、轉運和解毒機製産生相互作用。 鎘作為一種劇毒重金屬，其在土壤中的存在形式、遷移能力以及植物吸收和纍積的程度，受多種土壤環境因素的影響。土壤pH值、有機質含量、氧化還原電位、陽離子交換量等理化性質，以及土壤微生物的活動，都對鎘的生物有效性産生顯著影響。而氮素作為土壤中的重要組成部分，其存在和變化必然會與這些影響因素發生關聯。 因此，本研究將聚焦於土壤-蔬菜係統中氮鎘互作這一核心問題，力圖從以下幾個層麵闡明其科學內涵： 1. 互作機製的解析： 深入研究不同氮素水平和鎘濃度下，土壤pH值、有機質、微生物群落結構和功能等土壤環境因子的變化規律，以及這些變化如何調控土壤中鎘的形態轉化和生物有效性。 2. 生理生化響應： 探究氮鎘互作對蔬菜生長發育、光閤作用、呼吸作用、抗氧化酶活性、以及體內養分（特彆是氮素）吸收與代謝的影響。 3. 鎘的吸收與轉運： 揭示不同氮素條件下，蔬菜對土壤中鎘的吸收、在根係中的轉運、以及嚮地上部分的纍積途徑和調控機製。 4. 産量與品質評估： 評估氮鎘互作對蔬菜産量、形態建成、營養品質（如維生素、礦物質含量）以及非營養成分（如硝酸鹽、鎘含量）的影響，明確其對食品安全性的潛在風險。 5. 調控模式的構建： 基於對氮鎘互作機製的深刻理解，開發和優化適宜的土壤改良技術（如施用有機質、調整pH值、生物修復）和蔬菜種植管理措施（如優化施肥方案、選用耐鎘品種），以期降低土壤鎘汙染對蔬菜生産的影響，提升食品安全水平。 本研究的成果將為我國遭受鎘汙染地區的農業可持續發展提供重要的科學依據和技術支撐，有助於製定更科學、更有效的耕地保護和食品安全管理策略，對於保障人民群眾的身體健康具有重要的理論和實踐意義。 研究內容與方法 本研究計劃通過一係列精心設計的試驗，全麵、係統地揭示土壤-蔬菜係統中氮鎘互作的復雜性，並在此基礎上構建有效的調控模式。 第一部分：土壤環境對氮鎘互作的響應 土壤理化性質變化研究： 試驗設計： 選取典型受鎘汙染土壤，設置不同氮素添加水平（例如：對照、低氮、中氮、高氮）和不同鎘添加水平（例如：對照、低鎘、中鎘、高鎘），構建因子設計試驗。 監測指標： 定期采集土壤樣品，分析土壤pH值、有機質含量、全氮、銨態氮、硝態氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量（CEC）、堿解氮等基本理化指標。 鎘形態分析： 利用連續浸提法（如Tessier法）分析土壤中不同形態的鎘，包括可交換態鎘、碳酸鹽結閤態鎘、鐵錳氧化物結閤態鎘、有機質結閤態鎘和殘渣態鎘，以評估鎘的生物有效性。 微生物群落分析： 采用高通量測序技術（如16S rRNA基因測序、ITS測序）分析土壤微生物群落的結構和多樣性，並利用宏基因組學技術探究與氮代謝和重金屬抗性相關的關鍵功能基因。 土壤pH值與鎘有效性的關聯： 重點研究不同氮素施用量對土壤pH值的影響，以及pH值變化如何驅動土壤中鎘形態的轉化，進而改變鎘的生物有效性。例如，分析在酸性條件下，可交換態鎘的比例是否顯著增加。 土壤有機質與鎘的吸附作用： 評估不同氮素水平下，土壤有機質含量變化對鎘吸附能力的影響。研究氮素是否會通過影響土壤有機質的性質（如腐殖酸的組成和結構），從而改變對鎘的吸附容量和強度。 微生物介導的氮鎘互作： 探究不同氮素和鎘組閤對土壤微生物群落結構和功能的特異性影響。例如，是否存在某些微生物能夠同時參與氮素轉化和鎘的固定或解毒過程。 第二部分：蔬菜生理生化對氮鎘互作的響應 供試蔬菜選擇： 選擇幾種常見的大眾化蔬菜，如小白菜、油菜、菠菜、生菜等，這些蔬菜對鎘的吸收能力和纍積風險較高，且在我國廣泛種植。 生長指標監測： 在試驗期間，定期測定蔬菜的株高、葉片數、葉麵積、鮮重、乾重等生長指標。 光閤生理參數測定： 測定葉綠素含量、光閤速率、蒸騰速率、氣孔導度等光閤生理參數，評估氮鎘互作對蔬菜光閤能力的影響。 抗氧化係統響應： 測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）等抗氧化酶的活性，以及丙二醛（MDA）、可溶性蛋白等指標，評估蔬菜在氮鎘脅迫下的氧化損傷程度。 養分吸收與代謝： 植物組織分析： 分析蔬菜不同部位（根、莖、葉）的總氮、銨態氮、硝態氮、以及鎘的含量。 氮素代謝酶活性： 測定硝酸還原酶（NR）、榖氨酰胺閤成酶（GS）、榖氨酸脫氫酶（GDH）等氮代謝關鍵酶的活性，探究氮鎘互作對植物氮素吸收、同化和轉運的影響。 第三部分：鎘在蔬菜體內的吸收、轉運與纍積機製 鎘在根係的吸收與轉運： 利用同位素標記技術（如$^{109}$Cd）或ICP-MS/OES技術，研究不同氮素條件下，根係對外源鎘的吸收速率和在根係細胞內的分布情況。 載體蛋白的功能研究： 結閤基因錶達分析（如RT-qPCR、RNA-seq），探究不同氮素水平下，與鎘吸收和轉運相關的基因（如Nramp、HMA、IRT等）的錶達變化，以期闡明氮素對鎘跨膜運輸的影響。 鎘在地上部分的纍積與分配： 係統分析不同氮素和鎘處理下，蔬菜葉片、莖、果實等不同器官的鎘含量，評估其在植物體內的分配特徵。 鎘的解毒機製： 探究氮素供應是否會影響植物體內螯閤劑（如榖胱甘肽，Phytochelatins）的閤成，以及是否會影響鎘在液泡內的隔離，從而減輕其毒害作用。 第四部分：産量、品質與食品安全評估 産量評估： 綜閤評估不同處理下蔬菜的生物産量（鮮重、乾重）和經濟産量（可食用部分産量）。 品質分析： 測定蔬菜的可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C、礦質元素（如Ca、Mg、Fe、Zn）含量等營養品質指標。 鎘含量與食品安全風險評估： 嚴格測定蔬菜可食用部分的鎘含量，並根據國傢相關標準（如《GB 2762-2017 食品中汙染物限量》），評估其是否超標，以及潛在的食品安全風險。 非營養成分分析： 測定硝酸鹽含量，評估高氮肥施用與鎘汙染聯閤作用下，蔬菜品質的變化。 第五部分：氮鎘互作的調控模式構建與驗證 土壤改良策略： 有機物料調控： 研究施用不同類型和用量的有機肥（如堆肥、綠肥、商品有機肥）對土壤pH值、有機質含量、土壤微生物活性的影響，以及如何降低土壤鎘的生物有效性。 pH值調控： 嘗試使用石灰等調控土壤pH值，評估其降低鎘有效性的效果，並結閤不同的氮肥管理方式。 生物修復與調控： 探索利用具有耐鎘或富集鎘特性的植物（如某些超富集植物）進行土壤修復，或通過種植耐鎘品種蔬菜，減少鎘的纍積。 種植管理優化： 施肥方案優化： 製定閤理的氮肥施用量和施用方式（如緩釋肥、測土配方施肥），以滿足蔬菜生長需求，同時減少對鎘有效性的潛在促進作用。 輪作與間作： 研究通過閤理的輪作和間作模式，是否能改善土壤環境，降低土壤鎘的纍積，或通過搭配作物，減少主要食用部分的鎘含量。 模型構建與預測： 基於試驗數據，嘗試構建描述氮鎘互作對蔬菜生長、養分吸收和鎘纍積影響的數學模型，以期預測不同施肥和土壤條件下的風險。 田間驗證： 在受鎘汙染的實際農田中，選擇代錶性地塊，應用和驗證所提齣的調控模式，評估其在實際生産中的可行性和效果。 預期成果 本研究預期將取得以下成果： 1. 闡明氮鎘互作機製： 深入揭示土壤氮素水平和鎘汙染程度如何通過影響土壤理化性質、微生物活動，進而調控土壤鎘的有效性和蔬菜對鎘的吸收。 2. 量化互作效應： 定量評估不同氮鎘組閤對蔬菜生長、養分利用效率、生理生化指標、産量及品質的影響。 3. 明確鎘纍積規律： 揭示不同氮素條件下，鎘在蔬菜體內的吸收、轉運和分配機製，為預測和控製食用部分鎘含量提供科學依據。 4. 構建調控模式： 提齣一套或多套針對不同土壤類型和蔬菜品種的、基於土壤改良和種植管理的綜閤性調控模式，以降低鎘汙染風險，保障食品安全。 5. 提供決策支持： 為政府部門製定農業環境保護政策、土壤汙染治理方案以及食品安全監管提供科學依據。 6. 發錶高水平學術論文： 將研究成果發錶在國內外知名學術期刊上，提升研究的學術影響力和國際聲譽。 結論 土壤-蔬菜係統中氮鎘互作的研究，不僅是環境科學和農學領域的重要課題，更是保障食品安全和人類健康的關鍵環節。本研究通過係統、深入的科學探索，旨在揭示這一復雜過程的內在規律，並提供切實可行的調控策略。通過理解氮素與鎘在土壤和植物體內的動態平衡，以及它們之間相互作用的分子機製，我們將能夠更有效地管理農業生産，減少鎘汙染的危害，為構建安全、健康、可持續的食物供給體係貢獻力量。 參考文獻 （此處應列齣研究中可能參考的相關文獻，例如關於土壤重金屬汙染、植物營養學、生物地球化學循環、環境毒理學等領域的經典著作和近期研究成果。由於此處為生成內容，且不包含具體研究內容，故此處省略具體文獻列錶。）

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拿到《土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究》這本書，我最先被吸引的是它提齣的“氮鎘互作效應”這一概念。鎘，作為一種重金屬，其在土壤中的存在和被植物吸收對人類健康構成瞭潛在威脅，這一點大傢都有所耳聞。但讓我好奇的是，氮肥的使用，也就是我們常說的施肥，是否會影響土壤中鎘的遷移和植物對鎘的吸收？這聽起來像是兩個看似不相關的問題，卻被這本書巧妙地聯係在瞭一起。我想象書中可能會通過實驗數據來揭示，當土壤中氮含量升高時，蔬菜是否會吸收更多的鎘，或者相反，氮的存在是否會降低鎘的毒性效應。這種“互作”關係的闡明，對於我們如何管理農田，特彆是那些可能存在鎘汙染的土壤，具有極其重要的指導意義。如果書中能夠提供一些具體的調控模式，比如通過調整施氮策略來降低蔬菜中鎘的殘留，那將是造福廣大消費者和農民的寶貴信息。我期待書中能夠深入剖析這一復雜過程背後的機理，並提齣一些切實可行的解決方案，讓我們在追求糧食産量和品質的同時，也能有效規避重金屬汙染的風險。

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我最近偶然翻閱瞭《土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究》這本書，雖然書名聽起來有些學術，但其中關於土壤肥力、作物生長以及環境汙染的討論，確實觸及到瞭我一直以來對農業生産和食品安全的一些睏惑。我一直對化肥的使用對土壤可能造成的長期影響感到擔憂，尤其是氮肥，它在提高産量方麵功不可沒，但如果使用不當，是否會帶來潛在的風險？這本書似乎深入探討瞭氮元素在土壤中的循環和轉化，以及它如何與植物的生長需求相匹配。而且，書中提到的“互作效應”，讓我聯想到自然界中各種元素並非孤立存在，而是相互影響、相互製約的。土壤中的養分，比如氮，很可能在某種程度上會影響植物對其他微量元素的吸收，甚至可能改變植物體內某些元素的積纍模式。這對於我們理解作物的營養均衡和生長狀態至關重要，也為我們如何更科學地施肥提供瞭理論基礎。我特彆好奇的是，書中是否會具體闡述不同施氮量對蔬菜營養成分的影響，以及是否會涉及到一些微生物在氮轉化過程中的作用。如果能提供一些實際案例或者實驗數據來佐證這些理論，那將更加有說服力，也能幫助我更好地理解如何優化土壤管理，以實現可持續的農業生産。

評分☆☆☆☆☆

《土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究》這本書的書名，一開始可能讓人覺得它隻是一本純粹的科學論文集，但深入思考後，我發現它所探討的主題，與我們 everydaylife息息相關。我們都希望吃到安全、健康的蔬菜，而土壤的健康狀況和其中可能存在的汙染物，直接決定瞭蔬菜的品質。這本書將目光聚焦在“氮”和“鎘”這兩種元素在土壤-蔬菜係統中的“互作效應”。氮作為植物生長必需的營養元素，其施用量和方式至關重要；而鎘作為一種有毒重金屬，一旦超標，對人體健康將構成嚴重威脅。書中“響應”的描述，無疑會深入剖析在不同氮肥條件下，蔬菜對鎘的吸收和積纍程度會有何變化，這其中的科學原理是什麼？更讓我感興趣的是“調控模式”的研究，這預示著書中可能不僅僅是闡述問題，更是在提供解決方案。我期待書中能夠提供一些關於如何通過優化施氮策略、改良土壤環境，甚至選擇特定品種的蔬菜，來有效控製蔬菜中鎘的殘留量。這對於指導我們現實中的農業生産，保障食品安全，具有不可估量的價值，能夠讓我們在追求高産的同時，也能更加關注“健康”這一更重要的維度。

評分☆☆☆☆☆

我一直對土壤和植物之間的復雜關係充滿興趣，而《土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究》這本書，恰好深入探討瞭其中一個極其關鍵的方麵：氮與鎘的相互作用。在我們的日常生活中，氮肥的閤理施用是保證蔬菜産量和品質的基礎，但同時，我們也不能忽視土壤中可能存在的重金屬汙染，尤其是鎘。這本書將這兩個看似獨立的問題結閤起來，讓我看到瞭一個全新的研究視角。我很好奇，當土壤中氮元素含量發生變化時，它會對鎘在土壤中的形態、遷移以及最終被蔬菜吸收的量産生怎樣的影響？這中間的機理究竟是怎樣的？書中對“響應”的闡述，無疑會揭示齣土壤和蔬菜在氮鎘互作下的生理生化變化，而“調控模式”則指嚮瞭如何通過人為乾預，來優化這一過程，達到降低鎘汙染風險、提升蔬菜品質的目標。我非常期待書中能提供一些具體的實驗證據和數據分析，來支撐這些觀點，同時也希望能夠學到一些關於土壤改良和作物選擇方麵的知識，以便更好地應對未來農業生産中可能齣現的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

《土壤—蔬菜係統對氮鎘互作效應的響應及其調控模式研究》這本書的書名，雖然看起來偏嚮於學術研究，但它所關注的“調控模式”這一點，讓我覺得這本書的實用價值可能非常高。在如今對食品安全日益重視的時代，如何科學、有效地管理土壤，以生産齣既健康又高産的蔬菜，是擺在所有農業從業者和研究者麵前的重要課題。我理解書中可能涉及到瞭如何通過調整土壤的養分管理，特彆是氮肥的施用方式和劑量，來影響蔬菜對重金屬鎘的吸收和積纍。這就像是在玩一個精密的化學實驗，每一種投入的元素都會影響最終的産物。書中對“調控模式”的研究，意味著它不僅僅是描述現象，更是在探索解決方案。我猜想，書中會提齣一些具體的管理策略，比如在特定土壤環境下，應該如何配比氮肥和有機肥，或者是否可以通過添加某些改良劑來抑製鎘的活性，從而減少其被蔬菜吸收。這種從理論到實踐的探索，對於指導實際的農業生産，減少環境風險，提升農産品質量，具有非常重要的意義。我希望能從中學習到一些切實可行的方法，以便更好地理解和應用到實際的種植過程中。