Mikrobiel biomasseændring ændrer jernoxidernes rolle i organisk C-mineralisering i anoxisk uafskallet jord

I rismarker, vandforvaltning skaber langsigtede anaerobe forhold, hvor mineralisering af organisk kulstof (SOC) i jorden i vid udstrækning er forbundet med redoxprocesser. Jernoxider er et af de vigtigste mineraler i uafskallet jord, og over 80 % af jordens anaerob respiration afhænger af jernreduktion.

Ud over, under anaerobe forhold, mikrobielle samfund, der er funktionelle for redoxprocesser, er for det meste ansvarlige for respiration og nedbrydning. Imidlertid, hvordan ændringer på mikrobiel biomasse og samfund kan påvirke SOC-mineralisering og jernoxidernes rolle i denne proces er stadig uklar.

En forskergruppe ledet af prof. Wu Jinshui fra Institute of Subtropical Agriculture (ISA) under det kinesiske videnskabsakademi udførte et eksperiment ved at tilsætte acetat ( ¹³ C-mærket) og jernoxider (dvs. ferrihydrit og goethit) til ikke-fumigeret og desinficeret jord under anaerobe forhold for at afsløre virkningerne af jernoxider og mikrobiel biomasse på organisk C-mineralisering i anoxiske uafskallede jorde.

Jernoxider kan give elektronacceptorer, der fremmer mineralisering af organisk stof, og adsorbere nogle organiske stofforbindelser, hvilket begrænser deres mineralisering.

Forskerne fandt ud af, at i den ikke-fumigerede jord med høj mikrobiel biomasse, ferrihydrit og goethit, to typiske jernoxider i jorden, der adskiller sig i deres krystallinitet, havde forskellige virkninger på acetatmineralisering.

Goethite fungerede hovedsageligt som elektronacceptorer og øgede acetatmineralisering, der henviser til, at ferrihydrit bidrog til både jernreduktion og acetatadsorption, resulterer i den lille negative effekt på acetatmineralisering.

Imidlertid, SOC- og acetatmineralisering var følsom over for ændringer i mikrobiel biomasse. Når den mikrobielle biomasse var lav (dvs. efter gasning), jernoxidtilsætning reducerede CO ₂ emissioner, både fra acetat og SOC, fordi den dominerende rolle af jernoxider var at adsorbere og begrænse acetat tilgængelighed til mikroorganismer.

Disse resultater fremhæver vigtigheden af ​​mikrobiel biomasse i at flytte jernoxidernes rolle i den organiske C-mineralisering i jord under anaerobe forhold.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Jordens biologi og frugtbarhed .