《土壤胺基酸地帶性規律及其生物有效性環境調控》是依託浙江大學，由吳良歡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：土壤胺基酸地帶性規律及其生物有效性環境調控
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：吳良歡
- 項目類別：面上項目
- 批准號：31172032
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
迄今人們對高等植物能夠吸收利用大量胺基酸等有機氮養分已有共識，但對不同生態區地帶性土壤胺基酸態氮分布特徵及其生態機理知之不多。本項目擬以代表性單子葉植物水稻（Oryza sativa L.）和雙子葉植物小白菜（Brassica chinens L.）為供試作物，結合野外調查、實驗室常規與無菌培養兩種方式，研究我國不同生態區地帶性土壤胺基酸態氮分布特徵及其對植物氮營養的貢獻，探討不同生態環境因子對植物吸收胺基酸態氮養分的調控機理，建立植物對不同生態區土壤胺基酸態氮的吸收模型。本項目不僅首次系統研究我國土壤胺基酸地帶性規律，而且嘗試從生態學角度揭示生態環境因子對土壤胺基酸生物有效性的影響及其內在調控機理，這有利於全面闡述環境條件對土壤肥力的本質影響，明確植物有機養分的生態學作用和意義，豐富植物營養理論，並為作物養分綜合管理提供科學依據。
結題摘要
摘要：本項目在野外調研的基礎上，研究了土壤胺基酸地帶性規律，以水稻、玉米、小白菜為供試作物，採用無菌培養方法結合穩定性同位素標記技術，研究了胺基酸生物有效性環境調控機制。垂直地帶性土壤提取的可溶性總氮、胺基酸含量隨取樣點高度的增加而顯著增加；水平地帶性土壤提取的可溶性總氮、硝態氮、銨態氮及胺基酸含量隨土壤類型、利用方式及植被類型不同而差異顯著，且林地土壤胺基酸含量顯著高於農田土壤；垂直地帶性土壤酸解胺基酸含量表現出隨海拔高度的增加而不斷增加的趨勢，且其酸解胺基酸含量遠大於水平地帶性的農田土壤，前者水解胺基酸均值為1787.1 mgN kg-1，後者為300.2 mg N kg-1；水平地帶性土壤酸解胺基酸種類主要以組氨酸(16.83%)、丙氨酸(9.46%)、甘氨酸(8.39%)、谷氨酸(6.91%)、絲氨酸(6.11%)、亮氨酸(5.95%)及異亮氨酸(5.77%)為主，其約占土壤水解胺基酸總量的60%；垂直地帶性土壤中各酸解胺基酸組分主要以組氨酸(30.3%)、甘氨酸(10.7%)、丙氨酸(7.0%)為主，其總和占胺基酸總氮量的48%左右；胺基酸部分替代硝態氮可以有效地降低小白菜葉片中硝酸鹽含量，提高小白菜全氮、可溶性蛋白、可溶性糖、游離胺基酸的含量，改變其根系形態結構及根系活力；甘氨酸吸收及其對小白菜的氮營養貢獻與氮形態、氮水平及其互動作用顯著相關，提高甘氨酸濃度可顯著提高小白菜生物量、甘氨酸吸收及其對植物的氮營養貢獻，但其吸收利用效率與氮濃度呈顯著負相關關係；土壤游離及吸附態胺基酸含量隨土壤類型、浸提劑種類及土壤處理方式的不同而差異顯著，高濃度銨態氮顯著抑制水稻幼苗對土壤吸附態甘氨酸的吸收及其生物有效性；光照強度對小白菜生長及胺基酸吸收具有重要的影響，短期吸收表明過低光照下根系吸收是限制甘氨酸營養貢獻的重要因子，甘氨酸轉氨或者脫氨過程產生的銨態氮的代謝是過高光強下限制胺基酸營養貢獻的重要因素；根際pH對甘氨酸吸收具有顯著的影響，結合酶活性與植物體游離胺基酸的組成及含量綜合分析，pH=8.0條件下，根系吸收和代謝是限制胺基酸營養貢獻的主要因子，而在pH=4.0條件下，甘氨酸代謝是其主要限制因子。綜上所述，土壤胺基酸具有明顯的地帶性規律，且環境因子對胺基酸的生物有效性具有重要的調控作用。
