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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