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目录 1

引言 1

一、什么是生物固氮？为什么要研究生物固氮？ 1

二、生物固氮研究的历史回顾和展望 5

第一章 自然界中的氮素循环 9

第一节 氮的循环 9

第二节 氮素转化 10

一、氮的同化作用 11

二、氨化作用 12

三、硝化作用 13

四、反硝化作用 15

五、固氮作用 15

第二章 固氮生物的类群及其在农业中的利用 16

第一节 固氮生物的类群 16

第二节 固氮生物和农业生产 18

一、蓝藻 18

二、绿萍 21

三、自生固氮菌 22

第三章 豆科植物-根瘤菌的共生固氮 29

第一节 豆科植物及其对固氮的贡献 29

第二节 根瘤菌与豆科植物的关系 31

一、根瘤菌 32

二、根瘤菌的互接种族和分群 33

三、有效和无效根瘤问题 35

第三节 根瘤的形成与功能 36

一、根瘤的形成 36

二、根瘤的功能 41

第四节 共生固氮机制 42

一、共生根瘤菌的自生固氮 42

二、挑剔的寄主和植物凝集素的识别作用 45

三、有效根瘤和无效根瘤与豆血红蛋白的关系 46

第五节 环境因素对共生固氮作用的影响 51

一、温度 51

二、光 51

三、氧的水平 54

五、营养状况 56

四、土壤湿度 56

六、其他因素 58

第六节 根瘤菌剂的生产和应用 60

一、根瘤菌种的准备 60

二、根瘤菌剂的生产 63

三、根瘤菌剂的使用和注意之处 67

第四章 非豆科植物与微生物的共生固氮 70

第一节 能和微生物共生固氮的非豆科植物 71

一、固氮的验证 78

第二节 非豆科植物与微生物共生结合体固氮能力的验证及其固氮量 78

二、固氮量 80

第三节 非豆科植物与微生物共生固氮结合体的几种类型 82

一、非豆科植物与放线菌形成的共生固氮结合体 82

二、非豆科植物与细菌形成的共生固氮结合体 89

三、非豆科植物与固氮蓝藻形成的共生固氮结合体 95

四、非豆科植物与真菌形成的共生固氮结合体 98

第四节 非固氮植物固氮的可能前景 99

第五章 固氮的生物化学——固氮酶 102

一、早期的探索 103

第一节 固氮酶及其特性 103

二、固氮酶的分离和提纯 105

三、测定固氮活性的方法 108

四、固氮酶的若干特性 110

第二节 固氮作用的机理 122

一、固氮酶所进行的催化反应 122

二、固氮酶的结构及其与功能的关系 136

三、氮还原的中间步骤及其进一步转化 147

四、氨和其他结合态氮对固氮酶活性的调节 149

一、从生物固氮中得到的启示 153

第三节 生物固氮的化学模拟及其前景 153

二、固氮酶与工业合成氨催化剂的比较 156

三、温和条件下的化学固氮 157

四、问题远未解决 160

第六章 固氮遗传 161

第一节 固氮的遗传装置——固氮基因群 161

第二节 固氮基因的调节开关 170

第三节 固氮新品种的设计蓝图 175