紫色土硝化过程中氨氧化细菌和古菌对温度的响应

作者：马瑞; 赵伟烨; 王智慧; 罗红燕; 蒋先军^*

来源：土壤通报, 2018, 49(06): 1348-1354.

DOI：10.19336/j.cnki.trtb.2018.06.12

• 氮循环
• 硝化作用
• 硝化微生物
• 生态位分化

采用室内恒温培养法,探究4℃、15℃、28℃和40℃条件下中性紫色土硝化作用的差异及氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)对不同温度的响应模式。结果表明:28℃条件下硝化作用最强,净硝化率为3.40 mg N kg-1 d-1,40℃条件下硝化作用较弱,净硝化率为1.52 mg N kg-1 d-1,15℃条件下硝化作用发生延迟,净硝化率为2.40 mg N kg-1 d-1,4℃条件下硝化作用被抑制。28℃条件下的硝化动力学过程符合一级动力学模型(R2为0.996),15℃和40℃条件下的硝化动力学过程符合零级动力学模型(R2分别为0.969和0.984),说明15℃和40℃条件下限制硝化作用的因子可能是硝化微生物活性。AOB amoA基因拷贝数在28℃条件下达到最大,而AOA amoA基因拷贝数在40℃条件下达到最大。AOA和AOB amoA基因拷贝数在培养期间的变化表明AOB和AOA可能在中性紫色土硝化作用中共同发挥作用。在培养过程中,AOA与AOB amoA基因拷贝数之比在15℃和28℃条件下,由1 d时的7.38和8.92下降为28 d时的1.51和2.12,呈显著降低趋势(P <0.05);在40℃条件下,AOA与AOB amoA基因拷贝数之比在培养过程中呈先显著升高后降低的趋势(P <0.05)且显著高于4℃、15℃和28℃三个温度条件(P<0.05);而4℃条件下AOB和AOA amoA活性均受到抑制。相比于AOB,AOA可能更适应高温环境。

• 单位
  西南大学