纤维素作为电子供体对异化铁还原过程的影响

[目的]明确不同来源的铁还原微生物对纤维素的利用特征,探讨不同水稻土中铁还原微生物群落利用纤维素功能的差异,以及电子供体浓度与氧化铁还原的关系.[方法]以来源于吉林、天津、四川的水稻土为供试材料,分别采用土壤泥浆培养、水稻土微生物群落厌氧培养及纯培养试验方法,研究了添加纤维素作为电子供体对氧化铁微生物还原过程的影响.[结果]土壤泥浆厌氧恒温培养试验表明,与不添加纤维素的对照相比,添加5～40g/l纤维素后,四川、吉林和天津水稻土中fe(ⅲ)还原的最大潜势分别增加10.5%～16.0%,-1.9%～0.6%及5.3%～14.4%,反应速率常数分别增加19%～89%,53%～96%及75%～164%,最大反应速率(vmax)分别增加37%～109%,41%～79%及74%～148%.不同纤维素处理间的ph值有明显变化.在接种吉林、天津、四川和湖南水稻土微生物群落的处理中,当纤维素质量浓度为2～10g/l时,其fe(ⅱ)的累积量分别为341.62～493.87,90.75～246.78,164.02～540.16和235.47～488.75mg/l.随着添加纤维素浓度的增大,vmax亦呈增大趋势.12株铁还原菌株的纯培养试验中,有4株菌的fe(ⅲ)还原率达到20.9%～23.6%,6株菌的fe(ⅲ)还原率为16.17%～19.94%,2株菌的fe(ⅲ)还原率仅为9.64%和9.66%.[结论]添加纤维素可使fe(ⅲ)还原的最大反应速率及速率常数增加,添加的纤维素浓度越大,其增加幅度越大.不同水稻土微生物群落,利用纤维素还原铁的能力具有明显差异.与接种不同水稻土微生物群落的铁还原过程相比,纯培养试验的fe(ⅱ)累积量明显较低,12株铁还原菌株直接利用纤维素的能力也较为有限.