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Jun 14, 2023

구조

과학 보고서 6권,

Scientific Reports 6권, 기사 번호: 20798(2016) 이 기사 인용

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부식질(HS)의 구조-특성-기능 관계에 대한 지식은 토양에서의 역할을 이해하는 데 중요합니다. 진전에도 불구하고 이 주제에 대한 연구는 여전히 논의 중입니다. 우리는 동위원소 조성, 구조적 특징, 식물 뿌리 매개변수 자극을 담당하는 특성과 관련하여 37개의 휴믹 분획을 분석했습니다. 우리는 탄소의 출처(C3 또는 C4)에 관계없이 토양에서 추출된 HS와 휴믹산(HA)이 구조적으로 서로 유사하다는 것을 보여주었습니다. 더 불안정하고 기능화된 HS 분획은 뿌리 방출을 담당하는 반면, 더 다루기 어렵고 덜 기능화된 HA 분획은 뿌리 성장과 관련이 있습니다. 불안정한 구조는 낮은 농도에서 뿌리 자극을 촉진하는 반면, 다루기 힘든 구조는 유사한 자극을 촉진하기 위해 더 높은 농도를 필요로 합니다. 이러한 발견은 휴믹 분획의 파생 특성인 불안정성과 난분해성이 생리 활성의 유형 및 강도와 관련이 있음을 보여줍니다. 요약하면, 부식질 분획의 비교를 통해 식물 탄소의 기원과 식물 내 H2S의 생리 활성의 구조, 특성, 유형 및 강도 사이의 관계를 더 잘 이해할 수 있었습니다. 본 연구에서는 과학적 개념을 통일하고 HS의 농경학적 이용에 대한 기초를 확립하였다.

토양 내 용해된 유기물(DOM), 특히 휴믹 물질(DOM-HS)의 기능은 잘 확립되어 있습니다1,2,3,4. 여러 연구에 따르면 DOM-HS는 식물 성장, 특히 뿌리 시스템5,6,7,8,9,10,11,12의 방출 및 성장과 관련된 대사 과정을 조절합니다. 식물 대사를 자극하는 HS의 능력은 구조와 직접적인 관련이 있습니다. 토양에서 추출되고 -CH3 및 -COOH 탄소가 구조적으로 우세한 H2S는 Pinus nigra 식물의 탄소 대사를 자극하는 반면, 해충 퇴비 부식산(HA)의 리그닌 구조 및 -COOH 그룹에 속하는 탄소는 Pinus nigra 식물의 측면 뿌리 방출과 양의 상관 관계가 있습니다. 옥수수 식물14.

HS의 구조와 관련된 특성은 생체 활성과도 관련이 있습니다. 카르복실기(-COOH) 그룹과 소수성 구조가 구조적으로 풍부한 퇴비화 물질에서 분리된 HA는 옥수수 식물의 뿌리 성장을 자극하는 반면, 지렁이 퇴비에서 추출된 HS의 소수성 구조는 뿌리의 양성자 펌프를 자극하는 역할을 합니다. Zancani et al.17은 배아 세포 증식이 토양에서 추출된 풀빅산의 친수성과 불안정한 형태로 인해 발생함을 보여 주었고 García et al.18,19는 해충퇴비 HA의 지방족 및 산소화 구조가 벼 식물에 대한 보호 효과와 관련이 있음을 보여주었습니다. 물 스트레스를 받습니다.

식물에서 HS의 구조-특성-기능 관계에 대한 연구는 HHS의 작용 방식과 실제 사용 방식을 이해하는 데 매우 중요합니다. 이 연구의 목적은 토양과 퇴비화 물질의 휴믹 분획 구조와 벼의 뿌리 수준에서 생리 활성을 조절하고 정의하는 특성 사이의 관계를 조사하는 것입니다.

본 연구에서는 동위원소, 화학적, 분광학적 방법(원소 분석, 자외선-가시광선(UV-vis) 분광학, 푸리에 변환 적외선 분광법[FTIR] 및 탄소-13 교차 분극 - 마법 각도 회전 핵 자기 공명 [13C-CP/MAS-NMR]). 특성을 식물의 다양한 뿌리 매개변수와 연관시키기 위해 화학측정 방법이 사용되었습니다. 또한 식물 생체 활성의 유형과 강도, 식물 탄소 기원, 구조적 특성, 난항성 및 불안정성 특성 간의 관계에 대해 논의합니다.