石灰性紫色土硝化作用及硝化微生物对不同氮源的响应

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（p<0.05），在(NH4)2SO4和CO(NH2)2处理中呈先增长后降低趋势，在NH4Cl 处理中呈持续增长趋势；而AOA amoA基因拷贝数无显著变化（p>0.05）。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