石灰性紫色土硝化作用及硝化微生物对不同氮源的响应

来源：土壤学报杂志2018年第2期北京时间：

作者：赵伟烨,朱 波,王智慧,曹彦强,刘天琳,罗红燕,蒋先军

单位：赵伟烨，西南大学资源环境学院；425011749@qq.com,朱 波，中国科学院成都山地灾害与环境研究所；bzhu@imde.ac.cn,王智慧，西南大学资源环境学院；759045919@qq.com,曹彦强，西南大学资源环境学院；2771742727@qq.com,刘天琳，西南大学资源环境学院；872335176@qq.com,罗红燕，西南大学资源环境学院；2440584369@qq.com,蒋先军，西南大学资源环境学院；jiangxj@swu.edu.cn,

摘要：土壤中发生的硝化作用是对pH高度敏感的典型过程。本文采用室内恒温培养法，结合定量PCR和高通量测序，研究石灰性紫色土硝化作用以及氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria, AOB）、氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea, AOA）、亚硝酸盐氧化细菌（Nitrite-oxidizing bacteria, NOB）的丰度与群落结构对不同氮源的响应。结果表明：不同氮源均刺激土壤硝化作用的发生，CO(NH2)2处理下的净硝化速率最大，约是CK处理的4.76倍， (NH4) 2SO4和NH4Cl处理下的净硝化速率分别为N 3.88和3.34 mg kg -1 d-1。相比于(NH4)2SO4和CO(NH2)2处理，NH4Cl处理降低了硝态氮的累积量，抑制了铵态氮的减少量。AOB amoA基因拷贝数在28 d培养过程中变化显著（p0.05）。说明石灰性紫色土硝化作用的主要推动者是AOB，而不是AOA。在28 d培养过程中，亚硝酸盐氧化细菌占总微生物的比例高于氨氧化细菌和古菌，意味着石灰性紫色土中可能存在全程氨氧化微生物（Comammox）。高通量测序的结果表明：石灰性紫色土中AOB的优势种群为亚硝化螺菌Nitrosospira Cluster 3，AOA的优势种群是土壤古菌Group 1.1b，NOB的优势种群是硝化螺菌 Nitrospira 。

关键词：土壤氮循环;氨氧化细菌;氨氧化古菌;亚硝酸盐氧化细菌;全程氨氧化细菌

基金资助：国家自然科学基金项目（41671232，41271267）