دانلود رایگان ترجمه مقاله پاسخ سرخس آبزی شناور Aquolla filiculoides به سطح CO2، درجه حرارت و فسفر بالا – اسپرینگر 2010

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

مقدمه

مواد و روش ها

طراحی آزمایش ها و اتاقک هایی با محیط کنترل شده

آزمایش 1: اثر CO2اتمسفری افزایش یافته و فسفر روی رشد آزولا

آزمایش 2: اثر CO2 افزایش یافته و دمای بالا روی

اندازه گیری فعالیت بیولوژیکی تثبیت نیتروژن

آنالیزهای آماری

نتایج

اثر CO2 افزایش یافته و فسفر روی آزولا

اثرات CO2 بالا و دما روی رشد آزولا

اثرات CO2 بالا ، افزودن فسفر و دما روی فعالیت بیولوژیک تثبیت نیتروژن در آزولا

بحث

بیومس و جذب کربن

تجمع نیتروژن و فعالیت تثبیت نیتروژن

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
آزولا یک سرخس آبزی شناور است که در اکوسیستم های آب شیرین مناطق حاره و معتدل رشد می کند. از آنجا که آزولا با سیانوباکتری های تثبیت کننده نیتروژن (Anabaena azollae) در حفرات برگ هایش همزیستی دارد، قرن هاست که در مزارع برنج در جنوب چین و شمال ویتنام به نام کود سبز برای بهبود نیتروژن قابل دسترس کشت می شود. اگرچه کودهای شیمیایی نیتروژن دار به عنوان یک منبع نیتروژن جایگزین آزولا شده اند ، آزولا هنوز هم توسط کشاورزان ارگانیک ، مخصوصا در سیستم های کشت تولید اکوسیستم چندگانه rice-fish-Azolla یا rice-duck-Azolla در چین و ژاپن کشت می شود. علاوه بر تامین نیتروژن ، آزولا بخاطر تغییر خواص فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیک خاک و سطوح ارتباطی خاک- آب در مزارع برنج و برای متحرک ساختن فسفات تثبیت شده ، به تعویق انداختن تبخیر شدن آمونیاک که همراه است با کاربرد کودهای شیمیایی نیتروژن دار و سرکوب علف های آبزی در مزارع سیلابی برنج معروف است.
بسته به رشد جمعیت و انرژی استفاده شده ، غلظت CO2 اتمسفری، انتظارافزایش از سطح جاری آن یعنی ppm380 به مقادیر ppm 100-485 تا سال 2100 می رود. پیش بینی می شودکه افزایش CO2 و دیگر گازهای گلخانه ای ( متان و اکسید نیتروژن) سبب گرم شدن جهانی متوسط حدود 4/6-1/1 درجه سانتیگراد تا سال 2100 شوند. پیش بینی شده است اثر تحریک کنندگی افزایش CO2 اتمسفری روی رشد و نمو گیاهان حاصلخیزی گیاهان با تنوع زیادی در گونه ها را افزایش می دهد. تغییر در تشدید رشد و فتوسنتز تحت افزایش CO2 می تواند با پاسخ های متمایز گونه ها به دیگر فاکتور های محدود کننده مانند دما ، نوترینت ، نور و تنش های آب ارتباط پیدا کند. از آنجا که نیتروژن خود حاصلخیزی بیشتر اکوسیستم ها را محدود می کند و چون محتوای نیتروژن بافت یک تعیین کننده اصلی فتوسنتز است، اثر کودهی با CO2 اغلب با افزایش قرار گیری در معرض سطوح بالای CO2کاهش می یابد درنتیجه ظرفیت فتوسنتز تحت افزایش CO2 کاهش می یابد. درمقابل اغلب گونه های گیاهی تثبیت کننده نیتروژن پاسخ رشدی بزرگتری را با افزایش سطح CO2 نسبت به گونه های غیر تثبیت کننده نشان می دهد در صورتیکه در بقیه نوترینت ها کمبودی نداشته باشند. پس از نیتروژن، فسفر متداول ترین نوترینت محدود کننده برای رشد گیاهان خشکی و آبزی است، مخصوصا برای گیاهان تثبیت کننده نیتروژن. هدف ما پی بردن به این بود که چگونه سرخس آبزی شناور آزولا به افزایش CO2 اتمسفری در ترکیب با فسفر اضافه و دمای بالاتر پاسخ می دهد ، و چگونه این تغییرات در پارامتر های اقلیمی و سطوح فسفر روی فعالیت تثبیت نیتروژن در Azolla filiculoides اثر
می گذارند. از آنجا که A. azollae بصورت همزیست، نیتروژن اتمسفری را تثبیت می کند و نیتروژن تثبیت شده را در آوزلا ذخیره می کند ، ما فرض کردیم که رشد آزولا می تواند با افزایش سطح CO2 افزایش یابد و اثر تحریک کنندگی CO2 بالا می تواند توسط فسفر و افزایش دما تشدید شود. ما این فرضیه را توسط آزمایش رشد بیومس ، جذب کربن و تجمع نیتروژن توسط دو آزمایش با استفاده از اتاقک هایی با محیط کنترل شده در تابستان 2007 و 2008 تست کردیم.

مواد و روش ها
طراحی آزمایش ها و اتاقک هایی با محیط کنترل شده
طی فصول تابستان 2007 و 2008 در موسسه ملی علوم کشاورزی- محیط زیست توکوبای ژاپن، ما دو ظرف جداگانه آزمایشی تدارک دیدیم. ما از 4 اتاقک با محیط کنترل شده برای ساختن دو تیمار CO2 و دو تیمار دما استفاده کردیم. هر اتاقک ابعادی برابر 2×2×4 (ارتفاع ×پهنا×طول) و قابلیت نگهداری 72 ظرف یا گلدان را داشت. گلدان ها برای رشد برنج (Oryza sativa L.) ، Azolla filiculoides و تعدادی علف آبزی شامل Monochoria ، vaginalis و Barnyardgrass Echinochloa crus-galli)) مورد استفاده قرار گرفت.
ما این اتاقک‌ها را از سال 1996 برای انجام آزمایشات افزایش سطح CO2 برای برنج استفاده
می کردیم و این اتاقک ها درکنترل غلظت CO2 اتمسفری و دما بخوبی عمل کرده اند. طی تابستان 2007 ما تنها از دو اتاقک برای مطالعه اینکه چگونه سطوح CO2 بالا و فسفر ، رشد A. filiculoides را متاثر می کند استفاده کردیم. طی تابستان 2008 تمامی چهار اتاقک برای مطالعه اثرات میانکنش CO2 افزایش یافته و دمای بالا روی رشد آزولا استفاده شدند. جزئیات سیستم کنترل شده اتاقک ها توسط Sakai وهمکارانش شرح داده شده است. عصاره آزولا توسط دکتر Y. Kishida از دانشگاه اوکایاما فراهم شد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction

Azolla is a floating aquatic fern that grows in tropical and temperate freshwater ecosystems. As Azolla has symbiotic N-fixing cyanobacteria (Anabaena azollae) within its leaf cavities, it has been cultivated for many centuries in rice paddies in southern China and northern Vietnam as ‘‘green manure’’ to improve rice N availability (Watanabe & Liu, 1992; Wagner, 1997). Even though chemical N fertilizers have been substituted for Azolla as an N source, Azolla is still cultivated by organic farmers, especially in rice- fish-Azolla or rice-duck-Azolla multiple eco-production systems in China and Japan (Watanabe, 2006). In addition to providing N, Azolla is known to modify the physical, chemical, and biological properties of soil and the soil–water interface in rice fields and for mobilizing fixed phosphates, retarding the NH3 volatilization that accompanies the application of chemical N fertilizer, and suppressing aquatic weeds in flooded rice fields (Mandal et al., 1999; Biswas et al., 2005). Depending on population growth and energy use scenarios, atmospheric CO2 concentration (CO2) is expected to rise from its current level of 380 ppm to between 485 and 1000 ppm by 2100 (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2007). Increases of CO2 and other greenhouse gases (methane and nitrous oxide) are predicted to cause an average global warming of 1.1–6.4C by 2100 (IPCC, 2007). The stimulative effect of atmospheric CO2 enrichment on plant growth and development has been predicted to increase vegetative productivity, with large variations between species (Kimball et al., 2002; Ainsworth & Long, 2005). The variations in growth and photosynthetic enhancements under elevated [CO2] may be associated with the differential responses of species to other limiting factors, such as temperature, nutrients, light, and water stress (Kimball et al., 2002). As nitrogen (N) already limits productivity in most ecosystems and because tissue N content is a major determinant of photosynthesis, the CO2 fertilization effect often decreases with increasing exposure to elevated [CO2] as a result of downregulation of photosynthetic capacity under elevated [CO2] (Luo et al., 2004; Reich et al., 2006). In contrast, N-fixing plant species often show a larger growth response to elevated [CO2] than nonfixing species if other nutrients are not deficient (Lee et al., 2003). After N, phosphorus (P) is the other most frequently limiting nutrient for terrestrial and aquatic plant growth (Kobayashi et al., 2008), especially for N-fixing plants (Singh & Singh, 1988; Vitousek et al., 2002; Cˇ erna´ et al., 2009). Our objective was to understand how the floating aquatic fern Azolla responds to elevated [CO2] in combination with P addition and higher temperatures; and how these changes in climate parameters and P levels affected the N-fixation activity of Azolla filiculoides. Since A. azollae symbiotically fixes atmospheric N and supplies fixed N to Azolla, we hypothesize that Azolla growth would be increased by elevated [CO2], and the stimulatory effect of elevated [CO2] would be enhanced by P addition and increased temperature. We tested this hypothesis by examining growth of the biomass, C assimilation, and N accumulation by two experiments using controlled-environment chambers in the summers of 2007 and 2008.

Materials and methods

Experimental design and controlled-environment chambers

We conducted two separate pot experiments during the summer seasons in 2007 and 2008 at the National Institute for Agro-Environmental Sciences, Tsukuba, Japan (36010 N, 140070 E). We used four controlledenvironment chambers (Climatron; Shimadzu, Kyoto, Japan) to maintain the two [CO2] and two temperature treatments. Each chamber was 4 m 9 2 m 9 2 m (L 9 W 9 H) and could hold 72 pots. The pots were used to grow rice (Oryza sativa L.), Azolla filiculoides, and some aquatic weeds, included Monochoria vaginalis and Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) during 2007 and 2008 summer season. We have used these chambers since 1996 to carry out elevated [CO2] experiments with rice, and the chambers have performed well in controlling atmospheric CO2 concentration and temperature (Cheng et al., 2001, 2006; Sakai et al., 2001, 2006). During the 2007 season, we used only two chambers to study how elevated [CO2] and P nutrient levels affected the growth of A. filiculoides. During the 2008 season, all four chambers were used to study interaction effects of elevated [CO2] and high temperature on growth of A. filiculoides. Details of the controlled-environment chamber systems have been described by Sakai et al. (2001). Azolla filiculoides inocula (IRRI code FI 1001) were provided by Dr. Y. Kishida of Okayama University, Japan.