土壤学报

作者：吴敏，李进芳，魏志军，李承霖，夏永秋，单军，颜晓元

单位：吴敏，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,李进芳，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,魏志军，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,李承霖，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,夏永秋，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,单军，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；shanjun@issas.ac.cn,颜晓元，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,

关键词：硝酸根异化还原;亚铁氧化;碳源;氧气;¹⁵N同位素示踪

基金：国家自然科学基金项目（41571289）和国家重点研发计划项目（2017YFD0200101）资助

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500 μmol·L-1时，DNRA速率有所提升但并不显著，当Fe2+浓度为800 μmol·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800 μmol·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，800 μmol·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。

来源：2022年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

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