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生物硝化抑制剂研究中取得进展

  1. 微生物

来源:城市环境所 2021-05-11 12:58

  在低氮生长环境中,某些禾本科植物根系可通过分泌生物硝化抑制剂(Biological Nitrification Inhibitor,BNI)对硝化过程产生抑制作用,提高植物的氮素利用效率。高粱是被报道较多的能分泌BNI的作物,但研究基本上限于水培实验,在实际土壤环境中的效果及对土壤氨氧化微生物的影响还不明确。基于此,中国科学院城市环境

 

 

在低氮生长环境中,某些禾本科植物根系可通过分泌生物硝化抑制剂(Biological Nitrification Inhibitor,BNI)对硝化过程产生抑制作用,提高植物的氮素利用效率。高粱是被报道较多的能分泌BNI的作物,但研究基本上限于水培实验,在实际土壤环境中的效果及对土壤氨氧化微生物的影响还不明确。

基于此,中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应研究组利用15N同位素标记结合定量PCR技术,原位研究了高粱种植对土壤硝化过程及硝化微生物的抑制作用。研究表明,高粱对铵态氮的吸收率(24%)明显高于硝态氮(9%);高粱种植能显着抑制土壤硝化速率,尤其是在高氮肥处理下作用更为明显;土壤硝化速率与氮肥施用水平、细菌丰度及氨氧化细菌(AOB)的丰度呈正相关关系,而与古菌和氨氧化古菌(AOA)丰度无显着相关性;将收集的高粱根系分泌物加入土壤中进行培养,发现根系分泌物能显着抑制硝化作用,且与双氰胺(DCD)抑制效果相当;根系分泌物对AOB抑制作用显着,但对AOA无影响。该研究证实了在高氮肥条件下,高粱可以分泌生物硝化抑制剂,且主要通过抑制AOB的丰度来抑制土壤硝化过程。

相关研究结果以Biological nitrification inhibition by sorghum root exudates impacts ammonia-oxidizing bacteria but not ammonia-oxidizing archaea为题,发表在Biology and Fertility of Soils上。博士李雅颖为论文第一作者,研究员姚槐应为论文通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等的支持。(生物谷Bioon.com)

 

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