西南地区pH影响紫色土硝化作用机制研究.pdf

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1、第26卷第4期草业学报73－79Vol．26，No．4ACTAPRATACULTURAESINICA2017年4月DOI:10．11686/cyxb2016164http://cyxb．lzu．edu．cn孟瑶，王智慧，罗红燕，蒋先军．西南地区pH影响紫色土硝化作用机制研究．草业学报，2017，26(4):73-79．MENGYao，WANGZhi-Hui，LUOHong-Yan，JIANGXian-Jun．MechanismsresearchonhowpHaffectsnitrificationinpurplesoi

2、lsofSouthwestChina．ActaPrataculturaeSinica，2017，26(4):73-79．西南地区pH影响紫色土硝化作用机制研究**孟瑶，王智慧，罗红燕，蒋先军(西南大学资源环境学院，重庆400715)摘要:硝化作用是一个对pH高度敏感的典型过程，但pH影响土壤硝化作用的机制尚不完全明了。本研究以西南地区3种发育于同一母质的不同pH的紫色土(酸性紫色土pH=5．7，中性紫色土pH=7．3，石灰性紫色土pH=8．0)作为供试材料，研究pH对紫色土硝化强度及氨氧化微生物的长期效应;通过人为添加

3、酸(H2SO4)或碱(NaOH)短期改变土壤pH的方法，研究pH对紫色土硝化作用强度、氨氧化微生物活性及丰度的短期效应。结果表明，pH的短期改变对酸性与石灰性紫色土的硝化作用无显著影响(P＞0．05)，但对中性紫色土的硝化速率影响显著(P＜80．05);氨氧化古菌(AOA)的amoA基因在酸性土壤环境中的表达更高(3．04×10/g干土，AOA/AOB=31．8)，而氨8氧化细菌(AOB)则更适应于石灰性紫色土环境(2．35×10/g干土，AOA/AOB=0．07)。研究表明，紫色土的硝化作用强度受pH的影响显著，且在

4、不同pH土壤中其作用机制各不相同。硝化微生物群落和活性主导了酸性和石灰性紫色土中的硝化作用，而中性紫色土中的硝化作用则是由底物浓度所主导。研究推测长期稳定的pH是影响硝化微生物群落和活性的关键因素，而pH的短期改变则主要影响硝化反应的底物有效性。关键词:硝化作用;氨氧化古菌;氨氧化细菌;土壤pH;实时荧光定量PCR*MechanismsresearchonhowpHaffectsnitrificationinpurplesoilsofSouthwestChina**MENGYao，WANGZhi-Hui，LUOHong

5、-Yan，JIANGXian-JunCollegeofResourcesandEnvironment，SouthwestUniversity，Chongqing400715，ChinaAbstract:NitrificationprocessesarehighlysensitivetosoilpHbutthemechanismsthroughwhichpHaffectssoilnitrifi-cationarenotfullyunderstood．Inthepresentstudy，threetypesofpurple

6、soilswithdifferentpHvalueswereidentifiedfromthesameparentmaterialinsouthwestChina(acidpurplesoilpH=5．7，neutralpurplesoilpH=7．3，calcareouspurplesoilpH=8．0)．Thesesoiltypeswereusedtoinvestigatethelong-termeffectsofsoilpHonnitrificationandam-moniaoxidizersandtheshor

7、t-termeffectsofsoilpHonnitrificationandtheactivitiesandabundanceofammoniaoxidi-zers．Testswereundertakenbyartificiallyaddingacid(H2SO4)oralkali(NaOH)tochangesoilpH．Theresultsshowedthatshort-termpHchangeshadnosignificanteffect(P＞0．05)onnitrificationinacidicandcalc

8、areouspurplesoilswhereastheyhadasignificanteffect(P＜0．05)onnitrificationintheneutralpurplesoil．ThegeneamoAofam-8monia-oxidizingarchaea(AOA)wasexpressedmuchmorefullyin