土壤中“接力反硝化”机制的部分证据

来源：土壤学报杂志2004年第3期北京时间：

作者：梅丽娟,毛健,杨林章,王德建,尹斌,胡健,朴哲,殷士学

单位：梅丽娟，扬州大学环境科学与工程学院, 江苏扬州, 225009；,毛健，扬州大学环境科学与工程学院, 江苏扬州, 225009；,杨林章，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；,王德建，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；,尹斌，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；,胡健，扬州大学环境科学与工程学院, 江苏扬州, 225009；,朴哲，扬州大学环境科学与工程学院, 江苏扬州, 225009；,殷士学，扬州大学环境科学与工程学院, 江苏扬州, 225009；,

摘要：设想土壤中存在不同类型的不完全反硝化细菌;这些细菌可以彼此配合,此菌产物作为彼菌的底物,共同完成完整的反硝化过程。该机制称之为“接力反硝化”机制,有别于传统的反硝化机制。本文为“接力反硝化”机制的存在提供部分证据。以土壤浸提液为培养基、N2O为电子受体富集土壤微生物,获得了1株仅完成NO3-→NO2-反应的细菌(原始编号21-6-9-2)、1株仅完成NO2-→N2O反应的细菌(原始编号1-9-5-3)、1株仅完成NO2-→N2O→N2反应的细菌(原始编号21-6-3-6)。把菌株21-6-9-2和1-9-5-3两菌株以适当的数量比例混合于灭菌的土壤中,不添外来碳源,仅添加NO3-,厌气培养1周后,测得土壤中剩余的NO3-仅为原添加量的39.4%～53.0%,与此同时有5.2%～13.9%的NO3-被还原成NO2-,有28.6%～30.8%以N2O形态被回收,总回收率为75.4%～95.5%,说明两者可以相互配合,菌株21-6-9-2的硝酸根还原产物可以被菌株1-9-5-3用作底物,共同完成反硝化过程,从而支持我们设想的“接力反硝化”机制。

关键词：反硝化;不完全反硝化细菌;土壤氮素转化

基金资助：* 国家自然科学基金项目(30170029);中国科学院知识创新工程项目(KZCX241331);中国科学院土壤圈物质循环开放实验室基金课题资助