水稻土秸秆微生物降解研究进展

襄城资讯网2020-10-30 21:20:10

秸秆是农田生态系统中重要的有机资源,土壤微生物是其降解的主要驱动力。已有研究表明,在秸秆降解的不同时期,微生物群落具有明显的演替性,不同土壤环境下秸秆降解微生物类群不同。但研究人员发现,参与秸秆降解的微生物携带的相关功能基因集可能相似,降解微生物群落结构的演替主要受秸秆化学性质控制。除了优势微生物的降解,还需要辅助微生物参与合作。这些线索提示秸秆降解的微生物过程,特别是在功能水平上具有内在的统一性。这些认识有助于促进学术界对秸秆降解微生物机制的认识,也有助于满足目前国家倡导的秸秆资源化利用的需要。

中科院南京土壤研究所研究员冯友志结合秸秆田间原位袋降解和室内DNA-SIP实验,在我国亚热带水稻土秸秆降解微生物研究方面取得新进展。科研人员在重庆,常熟,鹰潭三地进行秸秆原位降解实验,发现(1)参与秸秆降解的细菌种类虽然在站位间表现出较大的空间变异性,但相关功能基因集的变异性较低。研究表明,功能层面的认知将更有助于在大尺度上统一秸秆降解的微生物过程,可以从功能层面统一秸秆的降解过程。(2)研究人员利用生态零点模型分别探索了三个站点细菌群落的构建机制。结果表明,秸秆降解群落的构建过程受秸秆化学成分的控制。其中,异质性选择筛选出土壤中参与秸秆降解的部分微生物。均质选择决定了秸秆降解各阶段微生物群落的组成;生态漂移使群落组成在整个退化过程中具有一定的随机性。秸秆化学性质控制的群落构建过程塑造群落组成,从而间接影响秸秆降解。这说明水稻土秸秆降解微生物群落的形成和演替在区域尺度上具有高度的内在一致性。除了传统的秸秆降解微生物群,他们还发现了多种间接参与的微生物群,如地杆菌,具有电子传递桥梁功能,有利于释放降解过程中积累的过剩还原力,去除秸秆降解过程中产生的底物限制,促进秸秆降解(3)研究人员利用DNA-SIP揭示了参与秸秆降解的具体物种。固氮微生物可以提供氮素,缓解秸秆C/N高而不利于降解的障碍。引起激发效应的微生物也可间接参与秸秆降解。

研究成果发表在土壤学、生物化学和土壤生物肥料学上,得到了国家自然科学基金重点项目的支持。

图1.区域尺度上秸秆降解微生物的种类和功能分布

图2.秸秆降解微生物群落的构建过程

图3.直接和间接参与秸秆降解的微生物

资料来源:中国科学院南京土壤研究所

[来源:中国科学院之声]

声明:本文转载是为了传递更多的信息。如果有源标记错误或侵犯您的合法权益,请持有所有权证书联系本网络,我们将及时更正和删除,谢谢。电子邮件地址:newmedia@xxcb.cn

上一篇:橘子世界里没有第四把刀,只有一拳打,两把刀吓神,第三把刀是固定在乱世的

下一篇:最后一页