黃腐酸是一類可用于提高水稻耐鹽能力的重要生物刺激素,但不可再生的特性很大程度上限制了其在農(nóng)業(yè)上的規(guī)�；瘧�(yīng)用。造紙行業(yè)制漿過程排放的黑液已成為我國重要的污染來源,但其中大量以木質(zhì)素為代表的有機物質(zhì)卻未得到充分利用而被浪費。雖然有研究證實造紙黑液中的部分有機物質(zhì)與天然黃腐酸具有相似的特征官能團,然而二者的生理活性及其對水稻耐鹽性的影響卻暫未有深入研究。本文從亞硫酸銨造紙黑液出發(fā),對其中的類黃腐酸物質(zhì)（PFA）進行提取后,與天然黃腐酸（LFA）進行了化學(xué)結(jié)構(gòu)的比較,并對二者提高水稻耐鹽性的生理活性進行了驗證;采用超過濾裝置對PFA進行了分級,深入探究了PFA的分子量大小和官能團結(jié)構(gòu)對提高水稻耐鹽能力的相對影響;以TiO₂為催化劑,H₂O₂為氧化劑,通過化學(xué)改性的方式驗證了不同氧化條件對PFA生理活性提升的影響;對于PFA中的小分子物質(zhì),采取生物改性的方式,探究了漆酶用量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對其活性官能團含量和生理活性的影響;對于PFA中的惰性大分子物質(zhì),利用催化氧化—漆酶改性聯(lián)用的方式探究了進一步提升其生理活性的可能性;通過轉(zhuǎn)... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 造紙黑液的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.1.1 造紙黑液的來源與危害
        1.1.2 造紙黑液的處理措施
        1.1.3 造紙黑液的再利用措施
    1.2 亞硫酸銨造紙工藝及其制漿黑液在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
        1.2.1 亞硫酸銨造紙工藝發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 亞硫酸銨制漿黑液的再利用
        1.2.3 亞硫酸銨制漿黑液作為肥料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及其前景
    1.3 黃腐酸在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀與進展
        1.3.1 天然黃腐酸的來源及特點
        1.3.2 黃腐酸對作物生長發(fā)育的影響
        1.3.3 黃腐酸對作物抵御逆境脅迫的影響
        1.3.4 黃腐酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)與生理活性之間關(guān)系
    1.4 各種改性途徑對類黃腐酸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的影響
        1.4.1 類黃腐酸物質(zhì)的分子量大小與生理活性間的關(guān)系
        1.4.2 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        1.4.3 生物改性對類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
    1.5 研究目的與意義
    1.6 技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 造紙黑液類黃腐酸物質(zhì)與風(fēng)化煤黃腐酸化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的對比
        2.1.1 試驗設(shè)備與材料
        2.1.2 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的提取與純化
        2.1.3 不同濃度黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻種子萌發(fā)和幼苗生長的影響
        2.1.4 樣品采集方法
        2.1.5 樣品測定方法
    2.2 分級后類黃腐酸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其生理活性間的相互關(guān)系
        2.2.1 試驗設(shè)備與材料
        2.2.2 類黃腐酸物質(zhì)的分級
        2.2.3 分級后類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
        2.2.4 樣品采集方法
        2.2.5 樣品測定方法
    2.3 TiO_2-H_2O_2 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的影響
        2.3.1 試驗設(shè)備與材料
        2.3.2 催化氧化反應(yīng)試驗設(shè)計
        2.3.3 類黃腐酸物質(zhì)經(jīng)催化氧化后對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
        2.3.4 樣品采集與測定方法
    2.4 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的影響
        2.4.1 試驗設(shè)備與材料
        2.4.2 漆酶改性類黃腐酸物質(zhì)試驗設(shè)計
        2.4.3 漆酶改性后小分子類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
        2.4.4 樣品采集與測定方法
    2.5 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)性質(zhì)的影響
        2.5.1 試驗設(shè)備與材料
        2.5.2 試驗設(shè)計
        2.5.3 大分子類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
        2.5.4 樣品采集與測定方法
    2.6 類黃腐酸物質(zhì)提高水稻耐鹽性的生物學(xué)機制
        2.6.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)分析
        2.6.2 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)分析
    2.7 類黃腐酸物質(zhì)配施控釋尿素對稻麥輪作系統(tǒng)作物產(chǎn)量、氮素利用率和經(jīng)濟效益的影響
        2.7.1 試驗設(shè)備與材料
        2.7.2 試驗設(shè)計
        2.7.3 樣品采集方法
        2.7.4 樣品測定方法
        2.7.5 氮素利用狀況計算
    2.8 試驗數(shù)據(jù)處理與分析
3 結(jié)果與分析
    3.1 造紙黑液類黃腐酸物質(zhì)與風(fēng)化煤黃腐酸化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的對比
        3.1.1 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的元素分析
        3.1.2 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的分子量大小及其分布范圍
        3.1.3 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的傅立葉紅外光譜分析
        3.1.4 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的固體碳核磁分析
        3.1.5 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻種子發(fā)芽的影響
        3.1.6 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
        3.1.7 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)對鹽脅迫下水稻幼苗根系抗氧化酶活性的影響
    3.2 分級后類黃腐酸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其生理活性間的相互關(guān)系
        3.2.1 不同分級類黃腐酸物質(zhì)產(chǎn)量
        3.2.2 不同分級類黃腐酸物質(zhì)的元素組成及元素比率
        3.2.3 不同分級類黃腐酸物質(zhì)的紫外-可見光光譜分析
        3.2.4 不同分級類黃腐酸物質(zhì)的固體13C NMR分析
        3.2.5 不同分級類黃腐酸物質(zhì)的液體1H NMR分析
        3.2.6 不同分子量類黃腐酸物質(zhì)的傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜
        3.2.7 不同分子量類黃腐酸物質(zhì)對水稻耐鹽性的影響
        3.2.8 水稻主要化學(xué)結(jié)構(gòu)與根系參數(shù)間的主成分分析
    3.3 TiO_2-H_2O_2 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的影響
        3.3.1 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)產(chǎn)率的影響
        3.3.2 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)元素組成的影響
        3.3.3 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)紅外光譜的影響
        3.3.4 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)分子量范圍及分布的影響
        3.3.5 催化氧化對類黃腐酸物質(zhì)固體碳核磁共振光譜的影響
        3.3.6 類黃腐酸物質(zhì)經(jīng)催化氧化后對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響
    3.4 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性的影響
        3.4.1 漆酶改性對小分子類黃腐酸官能團含量的影響
        3.4.2 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)分子量的影響
        3.4.3 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)固體碳核磁共振的影響
        3.4.4 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜的影響
        3.4.5 漆酶改性對小分子類黃腐酸物質(zhì)生理活性的影響
    3.5 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)性質(zhì)的影響
        3.5.1 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)分子量的影響
        3.5.2 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)紅外光譜的影響
        3.5.3 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)固體碳核磁的影響
        3.5.4 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)液體氫核磁的影響
        3.5.5 催化氧化與漆酶改性聯(lián)用對大分子類黃腐酸物質(zhì)生理活性的影響
    3.6 造紙黑液中類黃腐酸物質(zhì)提高水稻耐鹽性的生物學(xué)機制
        3.6.1 類黃腐酸物質(zhì)對水稻Na~+、K~+、Ca~(2+)含量及其K~+/Na~+的影響
        3.6.2 水稻根系基因表達量差異統(tǒng)計
        3.6.3 差異表達基因的GO分析
        3.6.4 差異表達基因的KEGG富集分析
        3.6.5 類黃腐酸物質(zhì)對相關(guān)基因表達的影響
    3.7 類黃腐酸物質(zhì)配施控釋尿素對稻麥輪作系統(tǒng)作物產(chǎn)量、氮素利用率和經(jīng)濟效益的影響
        3.7.1 控釋尿素在25℃靜水和田間土壤條件下的氮素釋放特性
        3.7.2 不同處理對稻麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
        3.7.3 不同處理對稻麥氮素利用狀況的影響
        3.7.4 不同處理對水稻灌漿期和小麥抽穗期葉片光合速率及SPAD值的影響
        3.7.5 不同處理對土壤pH及速效養(yǎng)分供應(yīng)強度的影響
        3.7.6 不同處理對輪作周年經(jīng)濟效益的影響
4 討論
    4.1 造紙黑液的再利用
    4.2 黃腐酸和類黃腐酸物質(zhì)的異同
    4.3 造紙黑液中S元素的再利用價值
    4.4 類黃腐酸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量大小與其生理之間的關(guān)系
    4.5 不同改性方式提高類黃腐酸物質(zhì)生理活性的作用機制
    4.6 類黃腐酸物質(zhì)調(diào)控水稻耐鹽性的生物學(xué)機制
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
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[2]控釋尿素與黃腐酸提高稻麥輪作系統(tǒng)產(chǎn)量和效益的協(xié)同效應(yīng)[J]. 姚媛媛,王曉琪,楊越超,程冬冬,陳寶成,劉燕,唐亞福,馬金昭.  植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2019(12)
[3]不同改良劑對濱海重度鹽漬土質(zhì)量和肥料利用效率的影響[J]. 高婧,楊勁松,姚榮江,謝文萍,王相平.  土壤. 2019(03)
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[6]控釋尿素配施黃腐酸對小麥產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分供應(yīng)的影響[J]. 李澤麗,劉之廣,張民,陳琪,鄒朋,楊茂峰.  植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2018(04)
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本文編號：3633602