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生长基质的种类与作用研究论文

发布时间:2024-07-07 03:08:44

生长基质的种类与作用研究论文

无土栽培 无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。 一、无土栽培的发展简史 人类对植物矿质营养的探索,可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代,但是目前比较公认的,有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶(1842) Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物,并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物,应当认为是 Van Liebig(1803-1873),他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2,H和O来自NH3、NO3-,其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论,建立了矿质营养理论的雏型,他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔,鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop,建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上,逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化,但这些都是在实验室内进行的试验,尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的 教授,利用营养液成功地培育出一株高米的番茄,采收果实14公斤,引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者,在Gericke的指导下,进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模,面积最大的有公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术,水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”(hydor是”水”的意思,ponics意为”放置”)。 第二次世界大战期间,水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下,泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜,用无土栽培技术,解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣,1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培,解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上,科威特石油公司等单位,都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。 由于无土栽培在世界范围内的不断发展,1955年9月,在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时,会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计,全世界目前关于无土栽培的研究机构,大约在130个以上。栽培面积也不断扩大,在新西兰,50%的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中,无土栽培占有20%的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66%、青椒占52%、黄瓜占37%、番茄占27%、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家,1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术,已在全世界100多个国家应用发展。 我国无土栽培技术在研究应用起步较晚,但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载(至晚在宋代就有),但较正规的科学研究和生产试验,则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等,均获成功,1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用,北京市朝阳区1987年,无土育苗的数量,已占总育苗数量的%。1985年在河北省农科院蔬菜研究所,召开了全国会议,成立了中国的无土栽培学组,并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会,出席者多达百人。1988年5月,中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会,并在会上发表了论文,引起了很多国家的重视。 二、无土栽培的优点 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展,是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 (一)产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力,与土壤栽培相比,产量可以成倍或几十倍地提高,如4-4-1所示。 上表说明土壤栽培不仅产量低,而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验,自7月30日播种至9月14日,共计46天,浇水(营养液)共立方米。若进行土培,46天中至少浇水5-6次,需用50-60立方米的水,统计结果,节水率为%。节水效果非常明显,是发展节水型农业的有效措施之一。 无土栽培不但省水,而且省肥,一般统计认为土栽培养分损失比率约50%左右,我国农村由于科学施肥技术水分低,肥料利用率更低,仅30-40%,一半多的养分都损失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂,不仅有很多损失,而且各种营养元素的损失不同,使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中,作物所需要的各种营养元素,是人为配制成营养液施用的,不仅不会损失,而且保持平衡,根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段,科学地供应养分,所以作物生长发育健壮,生长势强,增产潜力可充分发挥出来。 (三)清洁卫生 无土栽培施用的是无机肥料,没有臭味,也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥,肥料分解发酵,产生臭味污染环境,还会使很多害虫的卵孳生,危害作物,无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花,更要求清洁卫生,一些高级旅馆或宾馆,过去施用有机花肥,污染环境,是个难以解决的问题,无土养花便迎刃而解。 (四)省力省工、易于管理 无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业,省力省工。浇水追肥同时解决,由供液系统定时定量供给,管理十分方便。土培浇水时,要一个个地开和堵畦口,是一项劳动强度很大的作业,无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门,大大减轻了劳动强度。一些发达国家,已进入微电脑控制时代,供液及营养液成分的调控,完全用计算机控制,几乎与工业生产的方式相似。 (五)避免土壤连作障碍 设施栽培中,土壤极少受自然雨水的淋溶,水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾,使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层,常年累月、年复一年,土壤表层积聚了很多盐分,对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培,一经建设好,就不易搬动,土壤盐分积聚后,以及多年栽培相同作物,造成土壤养分平衡,发生连作障碍,一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下,只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后,特别是采用水培,则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点,土壤消毒,不仅困难而且消耗大量能源,成本可观,且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品,同时药剂有害成分的残留还危害健康,污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。 (六)不受地区限制、充分利用空间 无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境,因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源,尤其对一些耕地缺乏的地区和国家,无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后,地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区,都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥,人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室,与海水淡化系统相结合,采用无土栽培技术,生产新鲜蔬菜,成为沙漠中的绿洲,这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难,带来了福音。 此外,无土栽培还不受空间限制,可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花,无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定,北京市就有平面屋顶16000多亩,如果充分利用起来,可以产生很大的经济效益和社会效益。 (七)有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约,可以按照人的意志进行生产,所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作,有利于实现机械化、自动化,从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”,是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司,曾在1986年引进了日本的无土栽培设备,也建立了一座小型的水增工厂,参观学习的人络绎不绝,反映出人们对这一新技术的兴趣。 三、无土栽培的类型和方式 无土栽培的方式方法多种多样,不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同,当地资源条件不同,自然环境也千差万别,所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。 目前比较普遍的分类方法,是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质(也称介质)栽培和有基质栽培两大类(表4-4-3)。 (一)水培 水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题,英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给。根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒。 (二)雾(气)培 又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上,根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距离钻孔,于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形,形成空间,供液管道在三角形空间内通过,向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟,营养液循环利用,同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高,需要消耗大量电能,且不能停电,没有缓冲的余地,目前还只限于科学研究应用,未进行大面积生产。 (三)基质栽培 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。 基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供O2之间的矛盾,且设备较水增和雾培简单,甚至可不需要动力,所以投资少、成本低,生产中普遍采用。从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。 欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉(rockwool),它是由60%的辉绿岩,20%石灰石和20%的焦碳混合后,在1600℃的高温下煅烧熔化,再喷成直径为毫米的纤维,而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品(岩棉栓、块、板等),使用搬运方便,并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用,废岩棉的处理比较困难,在使用岩棉栽培面积最大的荷兰,已形成公害。所以,日本现在有些人主张开发利用有机基质,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。 四、无土栽培技术要点 不论采用何种类型的无土栽培,几个最基本的环节必须掌握,无土栽培时营养液必须溶解在水中,然后供给植物根系。基质栽培时,营养液浇在基质中,而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状,必须有所了解。 (一)水质 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC),pH值和有害物质含量是否超标。 电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标,通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同,耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS),如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格,尤其是水培,因为它不象土栽培具有缓冲能力,所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低,否则就会发生毒害,一些农田用水不一定适合无土栽培,收集雨水做无土栽培,是很好的方法。无土栽培的水,pH值不要太高或太低,因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好,如果水质本身pH值偏低,就要用酸或碱进行调整,既浪费药品又费时费工。 (二)营养液 营养液是无土栽培的关键,不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多,但大同小异,因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中,差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方,可供参考。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本,生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源),再进行稀释,可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内,使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合,尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定,必须调整到适于作物生育的PH值范围,水增时尤其要注意pH值的调整,以免发生毒害。 (三)基质的理化性状 用于无土栽培的基质种类很多,已在表4-4-3中列举,可供参考。可根据当地基质来源,因地制宜地加以选择,尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是: 1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2.具有良好的物理性质。基质必须疏松,保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好以毫米,总孔隙度>55%,容重为克•厘米-3,空气容积为25-30%,基质的水气比为1:4。 3.具有稳定的化学性状,本身不含有害成分,不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面: PH值:反应基质的酸碱度,非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。 电导度(EC):反映已经电离的盐类溶液浓度,直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。 缓冲能力:反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力,要求缓冲能力越强越好。 盐基代换量:是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多,而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4.要求基质取材方便,来源广泛,价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰(农村家庭饭用的燃料废渣),做无土栽培基质,栽培番茄,效果良好,大幅度降低了成本。 在无土栽培中,基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料,直接关系栽培的成败。基质栽培时,一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究,在黄瓜基质栽培时,营养液与基质之间存在着显著的交互作用,互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方,在基质栽培时,特别是使用有机基质时,会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响,而使配方的栽培效果发生变化,这是应当加以考虑的问题,不能生搬硬套。 (四)供液系统 无土栽培供液方式很多,有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1. 营养液膜法(NET) (1)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液,一个盛其它营养元素的母液,另一个盛磷酸或硝酸,用以调节营养液的pH。 (2)贮液槽。贮存稀释后的营养液,用泵将其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关,一般1000平方米要求贮液槽容量为4-5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。 (3)过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器,以保证营养液清洁,不会造成供液系统堵塞。 2. 滴灌系统的灌溉方法 (1)备两个浓缩的营养液罐,存放母液。一个液罐中含有钙元素,另一个是不含钙的其它元素。 (2)浓酸罐。用业调节营养液的PH。 (3)贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300-400平方米的面积,贮液槽的容积1-吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关,只要高于1米,就可供30-40米的距离。如果用泵抽,则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。 (4)管路系统。用各种直径的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻类的孳生。 (5)滴头。固定在作物根际附近的供液装置,常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀,发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞,所以在贮液槽的进出口处,也必须安装过滤器,滤出杂质。 五、无土栽培前景展望 从历史上来看,农业文明标志,就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明,对作物地上部分的环境条件的控制,比较容易做到,但对地下部分的控制(根系的控制),在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现,使人类获得了包括无机营养条件在内的,对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力,从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约,完全按照人的愿望,向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看,耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用,所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充,这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题,有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲,而且在不久的将来,海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上,就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告,那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本,已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段,人们称为太空时代的农业,已经不再是不可思议的问题。 水资源的问题,也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区,就是在发达的人口稠密的大城市,水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长,各种水资源被超量开采,某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一,而无土栽培,避免了水分大量的渗漏和流失,使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然,无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大;同时还要求较高的管理水平,管理人员必须具备一定的科学知识,这也不是任何地方都能做到的。 从理论上讲,进一步研究矿质营养状况的生理指标,减少管理上的盲目性,也是有待解决的问题。此外,无土栽培中的病虫防治,基质和营养液的消毒,废弃基质的处理等等,也需进一步研究解决。 无土栽培在我国刚刚起步,还未广泛用于生产,特别是设施条件,供液系统工程本身,还未形成专门生产行业。由于种种因素限制,使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步,致使无土栽培技术在我国发展的速度,不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高,更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性,已向人们显示了无限广阔的发展前景。

花卉无土栽培基质是指用以代替土壤栽培花卉的物质。这种用以代替土壤的基质应该具有以下三个作用:第一,固定植株;第二,有一定保水、保肥能力,透气性好;第三,有一定的化学缓>中能力,保持良好的水、气、养分的比例等。第三个作用通常用营养液来解决。

基质的种类很多,选用时应考虑三个方面:根系的适应性,即能满足根系生长需要;实用性,即质地轻、性质优良、使用安全;经济性,即能就地取材。花卉无土栽培常用基质种类有如下几种。

(1)水水是生命之源。水是无形无味的液体,是许多物质的很好溶剂。在水培基质里的根系,一方面吸收水里的养分,另一方面向水里放一些有机物,并在水中积累。水作为无土栽培基质的特点:水肥充足但氧气有限,不能固定植株。因此,需要人工打气或者使水流动与空气接触,增加其溶氧量,采用格架支撑植株。水质直接影响到无土栽培的成败。

(2)沙沙是无土栽培中常用的基质,尤以河沙为好。沙作无土栽培基质的特点;含水量衡定,透气性好,很少传染病虫害,能提供一定量钾肥。缺点是不保水不保肥。

(3)陶粒陶粒是在约800%下烧制而成的、团粒大小比较均匀的页岩物质,赤色或粉红色。陶粒内部结构松,孔隙多,类似蜂窝状,质地轻,具有保水排水透气性能良好、保肥能力适中、化学性质稳定、安全卫生等特点,是一种良好的无土栽培基质,特别适合家庭、饭店等装饰花卉的无土栽培。

(4)蛭石蛭石为水合镁铝硅酸盐,是由云母类无机物加热至800~1000℃形成的。蛭石作为无土栽培基质,具有吸水性强、保水保肥能力强、透气性良好等特点,对绝大多数花卉植物而言,蛭石是很好的无土基质。但不宜长期使用,否则,孔隙度减少,排水、透气能力降低。

(5)珍珠岩由硅质火山岩形成的矿物质,具有珍珠状球形裂纹而得名。珍珠岩具有透气性好、含水量适中、化学性质稳定、质轻等特点,可以单独用作无土栽培基质,也可以和泥炭、蛭石等混合使用。其氢离子浓度比蛭石高,更适合种植南方喜酸性花卉。

(6)岩棉是一种纤维状的矿物,由60%的辉绿岩、20%的石灰石和20%的焦炭混合,经高温制成。岩棉作为无土栽培的基质具有价格低廉、使用方便、安全卫生、水气比例对许多植物都合适、用途广泛等特点。

(7)硅胶硅胶是一种晶状的颗粒,吸水后膨胀,吸收水分和贮存养分的能力比沙强,植物根系在硅胶中的空间分布清晰可见,更增加了无土栽培的情趣。

(8)离子交换树脂又叫离子土,它是用环氧树脂等阳离子或阴离子吸附剂把植物所需的养分吸附后,按不同的比例混合所得的一种无土栽培基质。这种基质与其他基质一样,安全卫生,无毒无味,吸附在树脂上的离子缓慢释放供给植物吸收。其缺点是成本高,再利用时需要经过再生处理。

(9)泥炭泥炭是泥炭藓、炭藓、苔和其他水生植物的分解残留体。具有吸水量大、吸收养分能力大、透气、强酸性等特点,是无土栽培常用的基质。泥炭常用来作为混合基质的主要成分,常与珍珠岩、蛭石、沙等配合使甩。

(1 O)锯末锯末是一种便宜的无土栽培基质,具有轻便、吸水透气等特点。但在北方干燥地区,由于锯末的通透性过强,根系容易风干,造成植株死亡,因此最好掺入一些泥炭配成混合基质。以阔叶树锯末为好,有些树种的化学成分有害。

(11)炉渣炉渣(煤渣)几乎有锅炉的地方均可见到,取材方便,用作无土栽培基质是合适的。炉渣含有一定的营养物质,含有多种微量元素,呈偏酸性。

(12)尿醛、酚醛泡沫尿醛是通常所说的海绵,吸水保肥的能力强,容重很小,搬运方便。酚醛泡沫也是容重很小的无土.栽培基质,但由于它不吸水,必须和容重大的沙、砾混合使用。

(13)复合基质复合基质是将上述介绍的几种单一基质根据植物的需要配成的,基质中水气的比例都很适合根系生长。用无机基质配制的叫做无机复合基质,用有机基质配制的叫做有机复合基质,用无机和有机基质共同配制的叫做无机一有机复合基质。

常用的无机复合基质种类很多,例如:

陶粒和珍珠岩为2:1的基质,适合种植各种粗壮或肉质根系的花卉。

蛭石和珍珠岩为1:1的基质,改善通气状况,适合作扦插基质。

炉渣和沙为1:1的基质,可作为扦插或栽培基质。

有机一无机复合基质,例如:

泥炭、蛭石、珍珠岩为2:1:1的基质,含水量高,常用于观叶植物栽培。

泥炭、珍珠岩为1:1的基质,用作扦插基质。

泥炭、珍珠岩、沙为1:1:1的基质,用于盆栽植物。

泥炭、炉渣为1:1的基质,用于盆栽喜酸植物。

泥炭、蛭石为1:1的基质,用于扦插繁殖。

人是要靠自己的

培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面;半固体培养基是在液体培养基中加入少量凝固剂而呈半固体状态。可用于观察细菌的运动、鉴定菌种和测定噬菌体的效价等方面;液体培养基常用于微生物增殖和富集,发酵工业通常使用该类培养基。培养基,是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质,也是细胞生长和繁殖的生存环境。培养基配成后一般需测试并调节pH,还须进行灭菌,通常有高温灭菌和过滤灭菌。培养基由于富含营养物质,易被污染或变质。配好后不宜久置,最好现配现用。培养基种类很多,根据配制原料的来源可分为自然培养基、合成培养基、半合成培养基;根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等;根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。

研究生论文的种类

种类有哲学硕士论文、经济学硕士论文等等。硕士学位论文是学校为检测学生的专业水平。一个检测标准。但实际上更大程度是为了自我检测。自我对自我专业掌握的认知。不仅是一个展现自己的机会。也更是一个检测自己的机会。硕士结业论文可以这样说。是基于几年的学业成果。水平,专业知识于一身。无论是写作质量的高低或好与坏。其结业论文方可见真功夫。

一、研究领域分类(2类)按照研究领域论文可以分成人文社科和自然科学两个大类,人文社科类论文主要针对社会现象进行分析,研究社会发展趋势,寻找社会问题并提出措施和建议;自然科学类论文主要针对自然现象,通过试验方法结合理论研究,阐述科学问题,对自然现象做出解释,并提出改善自然、应用自然的实践方案。二、研究形式分类(3类)1、综述类论文针对某个研究领域的研究理论、研究历史、研究现状、研究技术等等进行综合阐述,分析其研究方向和研究优势及缺陷,利用作者对大量文献资料的综合汇编整理成的论文。2、应用型论文这类论文是大学生和研究生普遍撰写和发表的,根据人文社科和自然科学的不同方向,做出实际的调查或试验,结合理论分析和数据模型,对社会和自然问题进行发掘和解决,分析现象产生的原因,给出切实可行的建议和理论指导。3、综合型论文综合性论文主要指将综述性配合评论、辩论形成的一种论文,主要是通过对某个领域大量资料的整理,提出理论问题,进行解释和分析,也有单独作为辩论类型的论文,但由于也要进行文献资料的大量参考,故将综述论文和辩论论文合并统称为综合型论文。三、应用场景分类(4类)1、学位论文包括学士学位、硕士学位、博士学位论文,是获得相应学位的必备资料,需要对某个领域的具体问题进行研究,需要涵盖学术成果,其中博士论文还需要对重要问题做出系统解释,学位论文有及其严格的撰写、发表流程,具有严谨的格式要求和字数要求,还需要通过专家审阅,通过后留存院校和网上数据库,作为获得学位的必要凭证。2、学科论文是指高校或科研院所内,学生对某学科进行学习,结课时要上交的论文,作为对某学科有基本了解的凭证,另外,在大学某学年结束后,也有相应要求需要撰写年度学期或学年论文。这类论文的学术质量不高,主要是学生对研究方法和方案的初步了解。3、调查报告是针对某科研问题或社会现象进行的实地调查获得的报告类论文,根据调查问题和调查对象的不同,调查报告的质量和要求也不尽相同。4、研究型论文一般只是发表在某期刊上的具有学术性质的论文,硕博研究生都需要发表期刊论文作为学术成果以达到毕业标准,大学生有保研或竞赛也需要发表研究型论文。这类论文同学位论文一样也需要很高的要求,保证原创的同时,对论文格式、排版都有相应规定。四、专业学科分类(若干)根据学生所学的专业不同,所撰写的论文也会有相应不同类型,是对研究领域的进一步细致划分。主要有哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、军事、管理学、艺术学几个学科大类,我国对学科门类进行了进一步的一级学科划分,共有110个一级学科,375个二级学科。目前随着学科发展,有很多交叉学科出现,让很多论文的专业分类标准逐渐模糊

1、毕业设计类。主要是指高校毕业生独立完成构思、设计和实现,并且有流程进行介绍的毕业设计文档,一般由工程专业的大学生写作较多。2、作品制作类。指由学生本人独立完成表演或者艺术品制作,并且通常还需要配有作品制作说明书或者写作总结,一般是艺术类、新闻类以及其他相近专业的大学生写作比较多。3、实证调查报告类。指由学生本人现场调查直接获取数据构成主要篇幅,然后进行研究,从而得出分析结论的调查报告,一般是经管和文科类专业的大学生写作比较多。4、毕业论文类。指由学生本人以查阅图书资料或网络查询等多种方式,然后获取到数据构成论文的主要篇幅,最终得出主要研究分析结论的论文,这也是大多数应届毕业生主要写作的。

作用研究类论文的基本结构框架

论文主要内容:

一、论文的标题部分

标题就是题目或题名,标题需要以最恰当、最简明的词语反映论文中重要的特定内容逻辑组合,论文题目非常重要,必须用心斟酌选定。

二、论文的摘要

论文一般应有摘要,它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。摘要应该包含以下内容:

1、从事这一研究的目的和重要性

2、研究的主要内容

3、完成了哪些工作

4、获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解

5、结构或结果的意义

三、论文关键词

关键词属于主题词中的一类,主题词除关键词外,还包含有单元词、标题词和叙词。关键词是标识文献的主题内容,单未经规范处理的主题词。

四、引言

又称为前言,属于正片论文的引论部分。写作内容包括:

1、研究的理由

2、研究目的

3、背景

4、前人的工作和知识空白

5、作用和意义

五、正文部分

论文的主题,占据论文大部分篇幅。论文所体现的创造性成果或新的研究结果,都将在这一部分得到充分的反映,要求这部分内容一定要充实,论据充分可靠,论证有利,主题明确。

六、参考文献

参考文献是文章在研究过程和论文撰写是所参考过的有关文献的目录,参考文献的完整标注是对原作者的尊重。不只在格式上有具体要求,在数量、种类、年份等方面又有相关要求。

论文的框架,指的是论文的基本结构。主要包括摘要、前言、文献综述、理论综述、对策建议及改进措施、结论、致谢、参考文献等八个部分。1、摘要。是论文的精华和浓缩,论文的水平、研究的层次基本上通过摘要都能看出来。所以这部分内容一定不能忽视。论文摘要根据背景引出问题,然后阐述解决措施,最后给出的建议以及结论,预期达到的效果。2、前言。它是论文正文的第一部分,通常是以介绍论文的研究背景、研究现状、研究目的意义为主,这部分内容要注意不混淆,不能重复,干万不能把背景当现状,把目的当意义。3、文献综述。在开题报告的基础上进行完善,文献综述有自己的格式和内容要求,主要阐述一些学术界的研究成果,存在哪些局限性,还有哪些改进的空间,主要是为了引出自己论文研究的的方向。4、理论综述。每一个论文选题,都需要有相应的理论支撑,没有理论依据做支撑,研究的学术性就大打折扣,这部分主要写与自己论文研究相关的基础理论,基本概念,为后续研究内容的展开奠定理论基础。5、正文。这是论文的核心,也是最能体现研究成果的地方,在这个部分,要有数据分析、方法研究、对策建议、改进措施等,提出自己的观点并能进行强有力地证明,要能体现出论文的研究价值,篇幅也相对较长。6、全文总结。这是全文的收束文字,比开始的摘要更详细一点,并与摘要有所区别。7、致谢。致谢要符合规范要求,不能天马行空,花里胡哨,更不能哗众取宠。8、参考文献。将引用的文献进行归类并按照引用顺序进行标注。参考文献数量要符合要求,不能过多,也不能过少,引用的种类要齐全。

你可以以文章内容为例先说明几点,大概内容就是每一部分之间的联系,A段为B段铺垫,C段辅助说明问题,D段提出解决方案什么的。既可以说明逻辑关系,又能表示出你对自己论文的熟悉程度。最后再来个总结,类似如下:总之,各部分相互间有逻辑联系,相互配合,成为整体的有机组成部分,为展开论题服务。使得论文的结构更统一而完整,为更好的表达论文的内容服务。反正我是这么写的,不知道能不能帮到你。

(一) 论文的基本结构 论文属于议论文,其基本结构一般包括三部分:论题,论证和结论. 1.论题:指论文真实性需要证明的命题. 2.论证:即论述并证明.主要指引用论据来证明论题的真实性的论述过程,是由论据推出论题时所使用的推理形式. 3.结论:即结束语,对文章所下的最后判断.其主要作用是:(1)总结全文,点明主题.(2)展望未来,增强信心.(3)抒发感情,增强感染力. (二)论文组成部分 一篇完整的论文应当包括以下内容: 1.标题名称(题目) 论文标题应以最恰当,最简明的语词来反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合,尽可能避免使用不常见的缩写省略词,字符,代号,符号和公式等.论文标题一般不超过30个字. 2.作者姓名和单位 论文的署名包括:参与选定研究课题和制定研究方案的人员,直接参与全部或主要部分研究工作并做出贡献的人员,参加撰写论文的人员.如果是两个或两个以上的人员联合完成的论文,应根据每个人员的贡献大小或根据约定排列名次. 3.论文摘要 摘要即摘录要点,是对论文内容的简短陈述,提示论文的主要观点,见解,论据或概括地简单介绍论文的主要内容.摘要文字要简明,确切.论文的中文摘要一般以200~400字为宜,重要的学术论文不超过1500字数 4.关键词(或主题词) 关键词是指用来表达论文全文主题内容信息的单词或术语,供资料查询之用.每篇论文的关键词一般选取3~5个词语. 5.提纲 提纲是指论文内容的要点. 6.引言(或称引论,前言,导言,绪论,序论和导论) 引言是论文的起始部分.内容复杂篇幅长的论文,称"绪论","序论",要求讲清写作此文的动机,它的内容,意义,欲达之目的.主要是用来简要说明研究问题的内容,目的,方法和意义,阐明全文的主要观点(文章论点),借鉴会计领域中前辈及他人的研究情况,知识布局和理论基础,提出作者本人对会计理论和实践的继承与发展的研究设想以及研究方法,达到的预期成果和现实意义等.如果是调查报告还可以交代背景,说明调查方法.这部分内容具有"提纲挈领"的作用,意在概括与领起全文,但文字以"少而精"为宜.在正文里,不用写"前言"二字,一般写1个段落,也有写2个,3个甚至4个段落的.写完后,在转入本论时,中间最好空1行. 7.正文 正文是论文的核心部分,也是论文的主体部分,其功能就是:展开论题,分析论证.正文的内容就是深入分析文章引言提出的问题,运用理论研究和实践操作相结合进行分析论证,揭示出各专业领域客观事物内部错综复杂的联系及其规律性.正文撰写的内容反映出文章的逻辑思维性和语言表达能力,决定了论文的可理解性和论证的说服力.正文撰写必须做到实事求是,客观真切,准备充分,思维逻辑清晰,层次分明,通俗易懂.转正文撰写时采用的层次结构方式有以下三种形式: 1).直线推论方式.由文章中心论点出发层层深入地展开论述,由一点进行到另一点的逻辑推演,呈现出直线式的逻辑深入. 2).并列分论方式.把从属于基本论题的若干个下位论点并列起来,分别进行论述. 3).直线推论与并列分论相结合的方式.即直线分论中包含并列分论,而并列分论下又有直线推论,形成复杂的立体结构. 论文的正文部分通常采用第三种方式(即直线推论与并列推论相结合的方式)的结构层次. 8.结束语 结尾部分,文止而言尽,要照应开头,要体现全文的整体性.全文浑然一体,首尾呼应,既可以给人一种结构上完整的感觉,又可以收到概括全文,突出中心,加深读者印象的效果.结尾分总结式结尾,说明式结尾,号召式结尾等三种. "结语","结束语"等字眼,在正文里不必写出,视论文体裁和内容而定,照应开头的,应是一个独立部分,应与上段之间空一行;若是上部分行文言尽而止的,则不用空一行,等于言尽即止,没有全文结束部分. 9.致谢语 致谢语可以作为"脚注"放在文章首页的最下面,也可以放在文章的最后.致谢的词语要诚恳,简洁恰当. 10.参考文献 参考文献(资料)附在论文的后面,较多的应加页列出,至少要离开文末四行.书写论文引用的文献资料方式,分为直接引用和间接引用两种.直接引用原文,需要加上引号;间接引用,只是转述大意,又称意引,不加引号.对于引用的文章内容,要忠实原文,不可断章取义,为我所用;不能前后矛盾,牵强附会;论文写作中,作者应表明对引文的观点,立场即称赞或反对的态度.

研究生发表论文种类

省级期刊就可以,国家级,核心级没太大必要。

硕士论文的种类有哲学硕士论文、经济学硕士论文、法学硕士论文、教育学硕士论文、文学硕士论文、历史学硕士论文、理学硕士论文、工学硕士论文、农学硕士论文、医学硕士论文、军事学硕士论文、管理学硕士论文等12大类的硕士论文。

级别是分为了,核心期刊,国家级期刊,省级期刊,这个几个级别的期刊{}望采纳!

省级、国家级、核心(国内和国外)

光与物质相互作用研究意义论文

[编辑本段]1. 光合作用的基本概念 中文解释光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化 为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。 英文描述Photosynthesis is the conversion of energy from the Sun to chemical energy (sugars) by green plants. The "fuel" for ecosystems is energy from the Sun. Sunlight is captured by green plants during photosynthesis and stored as chemical energy in carbohydrate molecules. The energy then passes through the ecosystem from species to species when herbivores eat plants and carnivores eat the herbivores. And these interactions form food chains. [编辑本段]2. 光合作用的基本原理光合作用可分为光反应和暗反应(又叫碳反应)两个阶段。 光反应条件:光照、光合色素、光反应酶。场所:叶绿体的类囊体薄膜。过程:①水的光解:2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下)。②ATP的合成:ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)。影响因素:光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度等。意义:①光解水,产生氧气。②将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH,为暗反应提供还原剂NADPH。 暗反应暗反应的实质是一系列的酶促反应。 条件:暗反应酶。场所:叶绿体基质。影响因素:温度、CO2浓度、酸碱度等。 过程:不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。对于最常见的C3的反应类型,植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与NADPH及ATP提供的能量反应,生成糖类(CH2O)并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物(物质变化)和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能(能量变化)。 [编辑本段]3. 光合作用的详细机制植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。 原理 植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。 这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉,同时释放氧气 注意事项上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。 光反应和暗反应请参见本词条的“基本原理”栏目。 吸收峰 叶绿素a,b的吸收峰叶绿素a、b的吸收峰过程:叶绿体膜上的两套光合作用系统:光合作用系统一和光合作用系统二,(光合作用系统一比光合作用系统二要原始,但电子传递先在光合系统二开始)在光照的情况下,分别吸收680nm和700nm波长的光子(以蓝紫光为主,伴有少量红色光),作为能量,将从水分子光解过程中得到电子不断传递,(能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a) 最后传递给 辅酶二 NADP+。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质,势能降低,其间的势能用于合成ATP,以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP+带走。一分子NADP+可携带两个氢离子,NADP +2e- +H+ =NADPH .还原性辅酶二 DANPH则在暗反应里面充当还原剂的作用。 有关化学方程式H20→2H+ 1/2O2(水的光解) NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢) ADP+Pi→ATP (递能) CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定) 2C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有机物的生成或称为C3的还原)ATP→ADP+PI(耗能)能量转化过程:光能→不稳定的化学能(能量储存在ATP的高能磷酸键)→稳定的化学能(糖类即淀粉的合成)注意:光反应只有在光照条件下进行,而只要在满足暗反应条件的情况下暗反应都可以进行。也就是说暗反应不一定要在黑暗条件下进行。 光反应阶段和暗反应阶段的关系①联系:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。光反应是暗反应的基础,光反应阶段为暗反应阶段提供能量(ATP)和还原剂(【H】),暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。②区别:(见下表) 项目光反应暗反应 实质光能→ 化学能,释放O2同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)时间短促,以微秒计较缓慢 条件需色素、光和酶不需色素和光,需多种酶场所在叶绿体内囊状结构薄膜上进行在叶绿体基质中进行物质转化2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下) ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)CO2+C5→2C3(在酶的催化下)C3+【H】→(CH2O)+ C5(在酶和ATP的催化下)能量转化叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能[编辑本段]4. 光合作用的要点解析 光合色素和电子传递链组分 光合色素 类囊体中含两类色素:叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素,通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1,chla与chlb也约为3:1, 在许多藻类中除叶绿素a,b外,还有叶绿素c,d和藻胆素,如藻红素和藻蓝素;在光合细菌中是细菌叶绿素等。叶绿素a,b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的卟啉环和一个长链醇组成,它们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜,藻胆素是一类色素蛋白,其生色团是由吡咯环组成的链,不含金属,而类色素都具有较多的共轭双键。全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中,与蛋白质以非共价键结合,一条肽链上可以结合若干色素分子,各色素分子间的距离和取向固定,有利于能量传递。类胡罗卜素与叶黄素能对叶绿素a,b启一定的保护作用。几类色素的吸收光谱不同,叶绿素a,b吸收红,橙,蓝,紫光,类胡罗卜素吸收蓝紫光,吸收率最低的为绿光。特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大,这对于在海洋里生活的藻类适应不同的光质条件,有生态意义。 集光复合体(light harvesting complex) 由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用,并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用,叫做辅助色素。 光系统Ⅱ(PSⅡ) 吸收高峰为波长680nm处,又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体(light-hawesting comnplex Ⅱ,LHC Ⅱ)、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体(oxygen evolving complex)。D1和D2为两条核心肽链,结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。 细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex)可能以二聚体形成存在,每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6(b563)、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ(被认为是质体醌的结合蛋白)。 光系统Ⅰ(PSI) 能被波长700nm的光激发,又称P700。包含多条肽链,位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外,其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0(一个chla分子)、A1(为维生素K1)及3个不同的4Fe-4S。 光反应与电子传递P680接受能量后,由基态变为激发态(P680*),然后将电子传递给去镁叶绿素(原初电子受体),P680*带正电荷,从原 绿叶是光合作用的场所初电子供体Z(反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链)得到电子而还原;Z+再从放氧复合体上获取电子;氧化态的放氧复合体从水中获取电子,使水光解。 2H 2O→O2 + 2【2H】+ 4e- 在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA,QA又迅速将电子传给D1上的QB,还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来,另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体,同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素(plastocyanin,PC)中的Cu2+,再将电子传递到光系统Ⅱ。 P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→ A1 →4Fe-4S的方向依次传递,由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白(ferredoxin,FD)。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下,将电子传给NADP+,形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原。 以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化,当植物在缺乏NADP+时,电子在光系统内Ⅰ流动,只合成ATP,不产生NADPH,称为循环式光合磷酸化。 光合磷酸化一对电子从P680经P700传至NADP+,在类囊体腔中增加4个H+,2个来源于H2O光解,2个由PQ从基质转移而来,在基质外一个H+又被用于还原 NADP+,所以类囊体腔内有较高的H+(pH≈5,基质pH≈8),形成质子动力势,H+经ATP合酶,渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 ATP合酶,即CF1-F0偶联因子,结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中,由4种亚基构成,是质子通过类囊体膜的通道。 卡尔文原理卡尔文循环(Calvin Cycle)是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者被在光反应中生成的NADPH+H还原,此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化,最后在生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。 C3类植物 二战之后,美国加州大学伯利克分校的马尔文·卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻,以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟,卡尔文正好在实验中用上此两种技术。 他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中,然后将C14标记的CO2注入容器,培养相当短的时间之后,将藻浸入热的乙醇中杀死细胞,使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物,再通过放射自显影分析放射性上面的斑点,并与已知化学成份进行比较。 卡尔文在实验中发现,标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子, 所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。 C3类植物,如米和麦,二氧化碳经气孔进入叶片后,直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小,不含或含很少叶绿体,卡尔文循环不在这里发生。

将基本粒子束相互撞击的新想法可能揭示出,在极端条件下,光和物质是如何相互作用的,这些极端条件可能存在于奇特的天体物理物体表面,可能存在于强大的宇宙光爆发和恒星爆炸中,可能存在于下一代粒子对撞机中,也可能存在于高温、密集的聚变等离子体中。大多数这样的相互作用在自然界是非常成功地描述了一个称为量子电动力学(QED)的理论。然而,目前的理论形式并不能帮助预测超大电磁场中的现象。在发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一项研究论文中,美国能源部SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)研究人员及其同事提出了一个新的粒子对撞机概念,该概念将使我们能够研究这些极端效应。极端磁场会吸收粒子束碰撞产生的能量,而粒子束碰撞是一种不必要的损失,通常通过将粒子束束成相对较长的扁平束并控制电磁场强度来减轻这种损失。(博科园-图示)模拟结果表明了一种新的球形电子束碰撞方法,它可以让科学家们在极强的电磁场(红色区域)中测试量子电动力学,这是一种描述光和物质相互作用的理论。这样的实验可以 探索 有趣现象,包括电子-电子碰撞中产生高密度伽马射线束(黄色)的碰撞。图片:Physical Review Letters相反,新的研究表明,让粒子束如此之短,以至于它们没有足够的时间失去能量。这样的对撞机将提供一个机会来研究与极端场相关的有趣效应,包括粒子束中出现的光子碰撞。这项研究是SLAC研究人员的合作,还包括普林斯顿大学,葡萄牙里斯本大学,德国杜塞尔多夫大学,以及俄罗斯梅菲国立核研究大学。该项目的部分资金来自美国能源部科学办公室的早期职业研究计划奖。一个关于 探索 极限场量子电动力学(QED)和它所创造物理现象的研讨会将于夏末在SLAC举行。研究人员证明了用100ev级粒子对撞机探测量子电动力学完全非扰动状态的实验可行性。通过使用紧密压缩和聚焦的电子束,可以减轻束辐射损失,让粒子体验到极端的电磁场。三维胞内粒子模拟验证了该方法的可行性。所设想的实验前沿有潜力建立一个新的研究领域,并刺激这一尚未 探索 的强场量子电动力学机制的新理论方法论发展。

光可以分为可见光与不可见光。实质上就是不同频率的变化电场与磁场,但人类目前通常称其为电磁波。实际上这种称谓是存在不准确、不全面的问题的:一方面,恒定电场与磁场也是光的一部分,但不宜称其为电磁波;另一方面,电场或磁场在真空中(在介质中,变化的电场或磁场可以使介质中的原子中的电子改变运动方向而形成次生/感生电流而形成次生磁场或电场)并不能相互激励而形成所谓的电磁波。否则,地球上就不会有黑夜了。光的本质就是由不同带电体(整体带电物体或单个带电粒子或多种带电粒子组成的恒定或时变带电组合体如原子等)在相对观测者或装置不同运动状态下产生的电场与/或磁场。2、证明光为电场与/或磁场的证据、在恒定电磁场中运动的测量装置可测量到变化电磁场证明光是变化的电场与磁场如果让测量装置在恒定的电磁场中定向或往复运动时,测量到的电场与磁场就会是变化的电场与磁场,且其变化规律与测量装置在恒定电磁场中的运动规律相关。这也是直接证明光是变化的电场与磁场的证据之一。、光的产生方式证明光是变化的电场与磁场从常用的广播、电视、手机等通讯信号的产生方式:采用振荡电路产生的变化电子流在一定导体内的往复运动而产生相同频率的电波(变化的电场与磁场),到日常照明用的灯光产生光的方式:在交、直流电压作用下使原子与分子发生剧烈热运动产生光(变化的电场与磁场)等,都是利用电子或分子与原子发生不同运动状态的变化而产生变化的电场与磁场的。

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