pH对酸性紫色土中硝化作用与硝化微生物的影响

发布时间：2018-05-26 22:48

  本文选题：硝化动力学 + 实时荧光定量PCR　； 参考：《西南大学学报(自然科学版)》2017年03期

【摘要】：硝化作用是对pH高度敏感的典型生物学过程.本实验以重庆市永川区pH=3.8的紫色土为研究对象,pH=6.5紫色土为对照,通过室内培养实验研究了土壤硝化动力学过程,并采用荧光实时定量PCR技术对土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)定量.结果显示:pH=3.8的紫色土净硝化速率为0.56mg/(kg·d)(全文均以N质量分数计),而pH=6.5紫色土的净硝化速率是pH=3.8紫色土的12.8倍,为7.14mg/(kg·d).研究同时发现不同pH的紫色土均符合一级动力学方程,动力学拟合参数表明pH高的紫色土具有更高的潜在硝化速率.硝化反应底物NH_3质量分数随土壤pH增加呈数量级增加,经计算pH=6.5紫色土中NH_3质量分数为1.08×10~(-1) mg/kg,是pH=3.8紫色土(2.46×10~(-4) mg/kg)的439倍.土壤中AOB,AOA丰度测定显示,pH=3.8紫色土中AOB,AOA的氨单加氧酶(amoA)基因拷贝数分别为3.23×10~6,7.17×10~6/g干土,而pH=6.5的紫色土中AOB,AOA的amoA基因拷贝数分别为3.58×10~7,1.67×10~8/g干土.虽然结果显示pH=6.5的紫色土中氨氧化微生物丰度明显高于pH=3.8的紫色土,但pH=3.8的紫色土中氨氧化微生物仍有较高的硝化潜力.结论认为,pH主要通过影响硝化底物NH_3质量分数而直接影响紫色土的硝化强度.
[Abstract]:Nitrification is a typical biological process sensitive to pH. In this experiment, the nitrification kinetics of pH=3.8 purple soil in Yongchuan district was studied by indoor culture. The quantitative analysis of AOB and AOAA in soil ammonia oxidizing bacteria was carried out by fluorescence real time quantitative PCR. The results showed that the net nitrification rate of the purple soil was 12.8 times that of the pH=3.8 purple soil, and the net nitrification rate of the pH=6.5 purple soil was 12.8 times that of the pH=3.8 purple soil. At the same time, it was found that the purple soil with different pH values all accord with the first-order kinetic equation, and the kinetic fitting parameters showed that the purple soil with high pH had higher potential nitrification rate. The mass fraction of NH_3 in pH=6.5 purple soil was calculated to be 1.08 脳 10 ~ (-1) mg / kg, which was 439 times higher than that in pH=3.8 purple soil (2.46 脳 10 ~ (-4) mg 路kg ~ (-1). The results of AOBA abundance analysis showed that the copy number of AOBA gene was 3.23 脳 10 ~ (6) ~ (6) ~ (7.17) 脳 10 ~ (-6) g dry soil, while that of amoA gene in pH=6.5 purple soil was 3.58 脳 10 ~ (7) ~ (7) ~ 1.67 脳 10 ~ (8) g dry soil. The results showed that the abundance of ammonia-oxidizing microorganisms in pH=6.5 purple soil was significantly higher than that in pH=3.8 purple soil, but the ammonia-oxidizing microorganism in pH=3.8 purple soil still had high nitrification potential. Conclusion it is concluded that pH has a direct effect on the nitrification intensity of purple soil by affecting the NH_3 content of nitrification substrate.
【作者单位】： 西南大学资源环境学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41271267)
【分类号】：S154.3

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