硅與植物逆境脅迫

目錄
前言
第1章硅在土壤中的分布、存在形態(tài)及硅的循環(huán)1
1.1硅在土壤中的分布及存在形態(tài)1
1.1.1硅在土壤中的分布1
1.1.2硅在土壤中的存在形態(tài)1
1.1.3土壤有效硅與各種形態(tài)硅之間的關(guān)系3
1.2影響土壤硅形態(tài)的因素6
1.2.1成土母質(zhì)6
1.2.2土壤質(zhì)地6
1.2.3土壤pH7
1.2.4土壤溫度8
1.2.5土壤水分8
1.2.6土壤有機(jī)質(zhì)8
1.2.7離子種類10
1.3硅的生物地球化學(xué)循環(huán)11
1.3.1硅循環(huán)的輸送路徑12
1.3.2硅的生物地球化學(xué)循環(huán)過程13
1.3.3土壤-植物系統(tǒng)中硅的生物地球化學(xué)循環(huán)13
1.3.4人類活動(dòng)對(duì)硅循環(huán)的影響15
1.4提高農(nóng)田土壤中硅有效性的途徑16
1.4.1硅對(duì)水稻生長(zhǎng)的意義16
1.4.2稻田補(bǔ)硅原因17
1.4.3稻田補(bǔ)硅指標(biāo)17
1.4.4提高稻田中硅有效性的途徑18
主要參考文獻(xiàn)21
第2章植物對(duì)硅的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和積累27
2.1植物對(duì)硅的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)27
2.1.1植物根系對(duì)硅的吸收和運(yùn)輸27
2.1.2植物的硅吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制34
2.2植物中硅的沉積48
2.2.1硅的沉積過程48
2.2.2硅沉積的模式和機(jī)制49
2.2.3硅的沉積部位50
2.3硅在植物中的分布54
2.4結(jié)語56
主要參考文獻(xiàn)57
第3章硅與植物的鹽害、干旱和溫度逆境脅迫61
3.1鹽害、干旱和溫度脅迫對(duì)植物的影響61
3.1.1脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響61
3.1.2脅迫對(duì)光合作用的影響62
3.1.3脅迫對(duì)植物水分關(guān)系的影響64
3.1.4脅迫對(duì)植物抗氧化防御系統(tǒng)的影響66
3.1.5脅迫對(duì)離子吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響67
3.1.6脅迫對(duì)植物激素信號(hào)的影響68
3.2硅緩解鹽害、干旱和溫度脅迫的效應(yīng)71
3.2.1硅對(duì)鹽脅迫的緩解效應(yīng)71
3.2.2硅對(duì)干旱脅迫的緩解效應(yīng)73
3.2.3硅對(duì)極端溫度脅迫的緩解效應(yīng)74
3.3硅提高植物對(duì)鹽害、干旱和溫度脅迫抗性的機(jī)理75
3.3.1硅提高植物耐鹽性的機(jī)理75
3.3.2硅提高植物耐旱性的機(jī)理82
3.3.3硅提高植物對(duì)溫度脅迫抗性的機(jī)理89
3.4總結(jié)與展望91
主要參考文獻(xiàn)92
第4章硅與植物的重金屬逆境脅迫106
4.1重金屬脅迫對(duì)植物的影響106
4.1.1重金屬脅迫對(duì)植物的毒害106
4.1.2植物對(duì)重金屬脅迫的響應(yīng)112
4.2硅緩解重金屬脅迫的效應(yīng)114
4.2.1對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響115
4.2.2對(duì)植物組織結(jié)構(gòu)的影響116
4.2.3對(duì)植物吸收和積累重金屬的影響117
4.2.4對(duì)植物生理代謝的影響117
目錄
4.3硅緩解重金屬脅迫的機(jī)理120
4.3.1改變土壤或植物體內(nèi)重金屬的形態(tài)120
4.3.2影響氣體交換和增強(qiáng)光合作用122
4.3.3增強(qiáng)植物的抗氧化防御能力122
4.3.4調(diào)控相關(guān)抗性基因的表達(dá)123
主要參考文獻(xiàn)123
第5章硅與植物的紫外輻射逆境脅迫132
5.1紫外輻射對(duì)植物的影響132
5.1.1太陽紫外輻射與紫外吸收光譜132
5.1.2氣候變化與UV-B133
5.1.3UV-B對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及生理代謝的影響134
5.1.4植物對(duì)UV-B的防護(hù)和適應(yīng)性機(jī)理141
5.2硅緩解植物紫外輻射脅迫的效應(yīng)142
5.2.1硅緩解UV-B脅迫的生物學(xué)效應(yīng)142
5.2.2硅緩解UV-B脅迫的營(yíng)養(yǎng)元素效應(yīng)145
5.3硅提高植物對(duì)紫外輻射脅迫抗性的機(jī)制147
5.3.1硅提高植物對(duì)UV-B抗性的生物學(xué)機(jī)制148
5.3.2硅提高植物對(duì)UV-B抗性的生理機(jī)制149
5.3.3硅提高植物對(duì)UV-B抗性的分子機(jī)制151
主要參考文獻(xiàn)153
第6章硅與植物的病害逆境脅迫158
6.1病害脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、生理功能的影響158
6.1.1植物病害的定義158
6.1.2植物病原物與侵染途徑159
6.1.3植物病害的主要類型161
6.1.4植物病害癥狀的類型161
6.1.5病原物對(duì)植物生理功能的影響163
6.2硅緩解病害脅迫的效應(yīng)164
6.2.1硅對(duì)植物病害緩解效果的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析165
6.2.2硅對(duì)單子葉植物病害的緩解效應(yīng)169
6.2.3硅對(duì)雙子葉植物病害的緩解效應(yīng)177
6.3硅提高植物抗病性的機(jī)理182
6.3.1增強(qiáng)植物自身的抗病性183
6.3.2影響病原菌的生長(zhǎng)與致病性193
6.3.3影響致病環(huán)境195
主要參考文獻(xiàn)200
第7章硅與植物的蟲害逆境脅迫210
7.1蟲害脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、生理功能的影響210
7.1.1蟲害對(duì)植物光合作用、暗呼吸及植物生理的影響211
7.1.2蟲害對(duì)植物含水量與蒸騰作用的影響212
7.1.3蟲害對(duì)植物同化產(chǎn)物分配的影響212
7.1.4環(huán)境因素對(duì)植物的蟲害脅迫的影響213
7.2植物響應(yīng)蟲害脅迫的機(jī)制213
7.2.1耐害性機(jī)制213
7.2.2抗蟲性機(jī)制214
7.3硅對(duì)植物蟲害脅迫的緩解效應(yīng)215
7.3.1硅對(duì)植物抗蟲性的影響216
7.3.2作物品種硅含量與抗蟲性之間的關(guān)系217
7.3.3硅對(duì)蟲害的控制作用219
7.3.4硅肥種類和施用方式對(duì)植物抗蟲性的影響225
7.4硅增強(qiáng)植物抗蟲性的機(jī)制226
7.4.1硅對(duì)植物組成性防御的影響226
7.4.2硅對(duì)植物誘導(dǎo)性防御的影響229
7.4.3植食者為害對(duì)硅富集的誘導(dǎo)作用236
7.4.4硅在植物防御機(jī)制中的作用的深入研究——組學(xué)技術(shù)236
7.5研究展望237
主要參考文獻(xiàn)238
第8章硅對(duì)作物的影響及硅產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用251
8.1硅對(duì)作物生長(zhǎng)的影響251
8.1.1改善作物的生長(zhǎng)發(fā)育251
8.1.2改善作物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)256
8.1.3提高作物抗脅迫的能力256
8.1.4硅缺乏對(duì)作物的影響257
8.2硅對(duì)作物產(chǎn)量的影響259
8.2.1水稻259
8.2.2小麥261
8.2.3甘蔗261
8.2.4玉米262
8.2.5其他263
8.3硅對(duì)作物品質(zhì)的影響264
8.3.1提高糧食作物的品質(zhì)264
8.3.2提高經(jīng)濟(jì)作物的品質(zhì)265
8.4硅產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用268
8.4.1枸溶性硅肥268
8.4.2水溶性硅肥270
8.4.3其他273
主要參考文獻(xiàn)273
第9章世界各國對(duì)硅與植物的研究概況280
9.1亞洲國家對(duì)硅與植物的研究及應(yīng)用280
9.1.1中國280
9.1.2日本282
9.1.3其他亞洲國家284
9.2歐洲國家對(duì)硅與植物的研究及應(yīng)用284
9.3美洲國家對(duì)硅與植物的研究及應(yīng)用286
9.3.1美國286
9.3.2加拿大288
9.3.3巴西288
9.4大洋洲和非洲國家對(duì)硅與植物的研究及應(yīng)用289
9.4.1澳大利亞289
9.4.2南非289
主要參考文獻(xiàn)290
第10章硅的分析測(cè)定方法296
10.1土壤全量硅的測(cè)定296
10.1.1概述296
10.1.2質(zhì)量法296
10.2土壤有效硅的測(cè)定298
10.2.1概述298
10.2.2乙酸-乙酸鈉緩沖液浸提-硅鉬藍(lán)比色法299
10.2.3檸檬酸浸提-硅鉬藍(lán)比色法300
10.2.4稀硫酸浸提-硅鉬藍(lán)比色法301
10.3土壤中各形態(tài)硅的測(cè)定301
10.3.1概述301
10.3.2土壤水溶性硅的測(cè)定302
10.3.3土壤活性硅的測(cè)定303
10.3.4土壤無定形硅的測(cè)定303
10.4肥料中硅含量的測(cè)定304
10.5植物中硅含量的測(cè)定304
10.5.1概述304
10.5.2重量法305
10.5.3高溫堿熔解法306
10.6生物硅的測(cè)定307
10.6.1土壤和沉積物中生物硅的測(cè)定方法307
10.6.2幾種測(cè)定方法的分析對(duì)比310
10.7植硅體及植物硅細(xì)胞的顯微觀察方法311
10.7.1植硅體的形態(tài)311
10.7.2植物硅細(xì)胞的顯微觀察方法311
10.7.3幾種觀察方法的對(duì)比315
主要參考文獻(xiàn)316
附錄I基于SCI-E的世界植物硅營(yíng)養(yǎng)研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析（1987～2017年）320
附錄II歷屆硅與農(nóng)業(yè)國際大會(huì)介紹331