水稻土Fe2+氧化耦合硝酸根异化还原成铵(DNRA)及其对氧气存在和碳源添加的响应

• 作者: 吴敏 李进芳 魏志军 李承霖 夏永秋 单军 颜晓元
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 硝酸根异化还原 亚铁氧化 碳源 氧气 15N同位素示踪
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 253-262
• 页数: 10页
• 分类号: S19
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb202007100382

摘要

以江苏常熟和湖南桃源水稻土为研究对象,通过室内15N示踪实验研究水稻土中Fe2+氧化耦合硝酸根异化还原成铵(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium,DNRA)过程及其对氧气存在和碳源添加的响应.结果表明,两种水稻土中均存在Fe2+氧化耦合DNRA过程,常熟和桃源水稻土中DNRA的速率分别为0.38±0.15和0.36±0.21 nmol·g-1·h-1(以N计),当体系中Fe2+浓度为500μmol·L-1时,DNRA速率有所提升但并不显著,当Fe2+浓度为800μmol·L-1时,DNRA速率提升显著(P<0.05),分别提升至2.35±0.30和0.81±0.22 nmol·g-1·h-1.在800μmol·L-1 Fe2+浓度下,常熟水稻土中Fe2+氧化耦合DNRA的速率显著(P<0.05)高于桃源水稻土,与两种水稻土中nrfA功能基因丰度的高低一致.在氧气存在和碳源添加的响应实验中,单一氧气处理、单一乳酸处理及氧气乳酸联合处理均显著(P<0.05)促进桃源水稻土Fe2+氧化耦合DNRA过程速率,而在常熟水稻土中,800μmol·L-1 Fe2+浓度下,单一乳酸及乳酸氧气联合处理显著(P<0.05)抑制Fe2+氧化耦合DNRA过程速率.以上研究表明,两种水稻土中均存在Fe2+氧化耦合DNRA过程,氧气和乳酸的单独、联合作用可以影响Fe2+耦合DNRA过程,但具体影响因土壤而异.未来研究还应纳入更多土壤样本,综合考虑环境因子和土壤性质对Fe2+氧化耦合DNRA过程的影响.