采集了不同菜地的土壤,分析其理化性質(zhì).采用同位素示蹤技術(shù)測定了鐵氨氧化、反硝化和厭氧氨氧化的速率,運(yùn)用Miseq高通量測序技術(shù)探究了菜地土壤的群落組成.結(jié)果表明,鐵氨氧化速率在種植蔬菜的土壤顯著高于裸地的土壤,并且鐵氨氧化速率與土壤Fe(Ⅲ)(r=0.736,P<0.05)和總有機(jī)碳(r=0.575,P<0.05)均有顯著的正相關(guān).另外,在不同菜地中5種主要的鐵還原菌(芽孢桿菌屬,假單胞菌屬,嗜酸菌屬,脂環(huán)酸芽孢桿菌屬,梭狀芽胞桿菌屬)被檢測到,并且鐵還原菌的相對豐度在種植蔬菜的土壤(1.38%～2.19%)比在裸地的土壤(0.75%)高.在脫氮貢獻(xiàn)方面鐵氨氧化,反硝化和厭氧氨氧化分別貢獻(xiàn)了7 3%～12.4%,53.1%～72.3%和18.9%～36.4%的氮?dú)猱a(chǎn)生,說明鐵氨氧化是菜地中重要的微生物脫氮路徑.

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【部分圖文】：

圖115NH4+同位素示蹤培養(yǎng)的鐵氨氧化速率

本研究中,15NH4+處理組的所有樣品均檢出了30N2產(chǎn)生,而對照組均未檢出(圖1).15NH4+處理組中30N2產(chǎn)生速率作為潛在的鐵氨氧化速率.鐵氨氧化速率(30N2-N)在不同菜地間呈現(xiàn)顯著的差異,從最低的K[0.06mg/(kg?d)]到最高的CT[0.23mg/(kg?d....

圖215NO3-同位素示蹤培養(yǎng)的反硝化和厭氧氨氧化速率

不同菜地的反硝化和厭氧氨氧化均有被檢出(圖2).反硝化速率從最低的LB[0.80mg/(kg?d)]到最高的CT[1.31mg/(kg?d)],厭氧氨氧化速率從最低的K[0.32mg/(kg?d)]到最高的CH[0.58mg/(kg?d)].與裸地處理組相比,反硝化速率在CT的處....

圖3不同菜地的主要鐵還原菌屬

2.4鐵還原菌的群落組成高通量測序的結(jié)果表明,主要的鐵還原菌是芽孢桿菌屬(Bacillus),假單胞菌屬(Pseudomonas),嗜酸菌屬(Acidiphilium),脂環(huán)酸芽孢桿菌屬(Alicyclobacillus),梭狀芽胞桿菌屬(Clostridium)(圖3).在本....

圖415NH4+同位素示蹤培養(yǎng)的三價(jià)鐵還原速率

分子微生物的結(jié)果表明,蔬菜種植的土壤有較高豐度的鐵還原菌.這說明了蔬菜種植有利于鐵還原菌生長.之前的研究表明,鐵還原菌豐度較高的土壤,鐵氨氧化速率較高[13].這可能是鐵還原菌參與鐵氨氧化過程的三價(jià)鐵還原[12-13].此外,有研究也報(bào)道鐵還原菌能參與氨的氧化[1,12].在不同....

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