林美芬,郑 毅*,王晓彤,许旭萍**,王维奇

富炭硅肥对水稻土铁还原菌群落特征的影响

林美芬1,郑 毅1*,王晓彤1,许旭萍1**,王维奇2,3

(1.福建师范大学生命科学学院,福建 福州 350117；2.福建师范大学地理研究所,福建 福州 350007；3.福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室,福建 福州 350007)

为了探究富炭硅肥施加处理对稻田土壤铁还原菌相对丰度、多样性及群落结构的影响,以福州平原稻田为研究对象,分别设置对照组及3种不同剂量(300,600和900kg/hm2)富炭硅肥施加处理组.研究结果表明:施加富炭硅肥有助于土壤铁还原菌的生长和繁殖,其中600kg/hm2施加处理对铁还原菌的生长影响最为显著(<0.05).由Shannon指数可知,3种施加处理均使晚稻拔节期土壤铁还原菌多样性有所下降,以300kg/hm2施加处理组多样性指数降低最为明显,较对照组降低了29.4%.在早、晚稻拔节期土壤中共鉴定出5个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的占比之和平均高达95%以上,是稻田土壤中的优势菌门.施加富炭硅肥后,早稻拔节期土壤中拟杆菌属()的相对丰度显著提高(<0.05),而厌氧粘细菌属()的相对丰度则有所降低.此外,环境因子与稻田土壤铁还原菌的相对丰度具有相关性,的相对丰度与土壤pH值呈显著正相关(<0.05),的相对丰度与土壤温度(ST)呈显著正相关(<0.05).

富炭硅肥；铁还原菌；多样性；群落结构；稻田

稻田土壤是温室气体的主要来源,对全球农业生产和生态环境功能维持具有重要意义,其周期性的干湿交替会产生氧化还原反应,影响各种具有氧化还原活性的元素进行生物地球化学循环元素.其中异化Fe(Ⅲ)还原就是发生在厌氧沉积物及淹水稻田中重要的微生物学过程,是多种细菌和古菌在厌氧条件下以有机物为电子供体,Fe(Ⅲ)为呼吸链末端电子受体,在氧化有机物质的过程中将电子传递给Fe(Ⅲ),从而对生物地球化学过程产生影响[1-3].有研究表明,Fe(Ⅲ)氧化物是水稻土中含量最丰富的氧化物,可通过异化Fe(Ⅲ)还原促进铁还原菌对不稳定可溶性有机物(DOM)的生物修饰和矿化作用来驱动水稻土的碳循环,减少气态碳的排放和DOM的化学多样性[4].铁……