1、本試驗通過來源于不同水稻土微生物群落厭氧培養(yǎng)試驗，以Fe(OH)3作為唯-電子受體研究了以纖維素粉作為電子供體時對氧化鐵還原的影響。通過比較電子供體濃度與氧化鐵還原能力的關系，以期明確不同來源的鐵還原微生物對纖維素作為碳源時的利用特征。采用純培養(yǎng)實驗，進一步探討一些分離純化的鐵還原菌株對纖維素粉的利用潛力。以土壤泥漿培養(yǎng)試驗，研究了不同來源的纖維素在淹水條件下對土壤中微生物鐵還原的影響，比較了對不同來源的有機物料在厭氧鐵還原過程中的差異

2、。對進一步闡明稻田生態(tài)系統(tǒng)中有機物代謝及其與微生物鐵還原過程的關系提供了必要的理論依據。研究得出以下主要結論： (1)不同水稻土微生物群落利用纖維素的微生物鐵還原能力具有顯著的差異。由總體變化趨勢來看，不同來源微生物群落利用纖維素的鐵還原程度與設置纖維素濃度的大小成正比，F(xiàn)e(Ⅱ)的最終累積量表現(xiàn)為20 g/L處理>10 g/L處理>2 g/L處理，除TJ外的其余3種微生物群落利用濃度為20g/L的纖維素的Fe(Ⅱ)濃度均可達到

3、500 mg/L左右，接近添加的Fe(Ⅲ)總量。隨著添加纖維素濃度的增大，F(xiàn)e(Ⅲ)最大還原速率(Vmax)也表現(xiàn)出增大的趨勢。從達到最大反應速率的時間來看，吉林和湖南水稻土微生物群落都隨著添加纖維素濃度的增加，Tvmax,則由大變小。添加纖維素的濃度越高其到達最大反應速率的時間越早。在四川水稻土微生物群落中，不同濃度的纖維素處理到達最大反應速率的時間基本接近。 (2)不同鐵還原菌株利用纖維素的異化鐵還原能力具有一定區(qū)別。菌株J

4、X-a06、SC-a04、SC-a16和SC-a20在以纖維素為唯一碳源時其a較大，分別達到了71.82、76.68、78.92及71.07mg/L，F(xiàn)e(Ⅲ)還原率較高，分別達到21.16％、22.59％、23.55％和20.94％，菌株JX-a12、YX-a17、SC-a09、SC-a11、SC-a14和SC-a24的鐵還原能力居中，分別達到16.17％～18.94％，而菌株JX-a03和JX-a08的鐵還原反應活性較差，其Fe(Ⅲ

5、)還原率顯著地低于其他菌株，僅為8.64％和8.66％。最大反應速率(Vmax)變化與其Fe(Ⅲ)還原率變化趨勢一致。12個菌株的Tvmax分布在3.8d～5.7d，說明長期的純培養(yǎng)過程對纖維素分解的促進作用并不明顯。與接種不同水稻土微生物群落的鐵還原過程相比，其Fe(Ⅱ)累積量明顯較低，說明試驗中使用的12株具有鐵還原能力的菌株直接利用纖維素碳源的能力是有限的，而纖維素的分解利用可能需要共代謝過程來加強，所以在水稻土微生物群落的鐵還原

6、過程中具有較高的鐵還原效率。 (3)從鐵還原的程度比較，利用4種不同來源纖維素的能力表現(xiàn)為：三葉草>玉米芯>玉米秸桿>小麥秸桿。不同土壤微生物群落處理之間在玉米芯和小麥秸桿處理中有一定的差異，而在三葉草和玉米秸桿處理中其Fe(Ⅱ)累積量基本相同。4種水稻土微生物群落利用不同來源纖維素時的Fe(Ⅲ)還原率表現(xiàn)為：利用小麥秸桿時平均為35.28±8.05％，三葉草處理為76.384±3.32％，玉米芯處理為65.39±8.28％，玉

7、米秸稈處理為48.64±7.58％，其變異系數(shù)(CV％)分別為22.83％、4.34％、14.19％和15.59％。由變異系數(shù)的變化說明，三葉草對4種水稻土微生物群落來說均屬于易利用的碳源。4種水稻土微生物群落對小麥秸桿的利用率總體上說比較小，但不同水稻土微生物群落間相差較大；玉米秸稈和玉米芯作為碳源時，盡管Fe(Ⅲ)還原率達到48.64％和65.39％，對碳源的利用率較高，但不同微生物群落間的變異系數(shù)亦達到15.59％和14.19％，

8、利用率的差異比較明顯。 (4)添加Fe(OH)3及不同有機物料處理后對TJ水稻土的影響明顯大于對SC水稻土的影響，反映了不同水稻土微生物鐵還原過程的內在特征。四川水稻土中添加不同來源的纖維素的不同處理之間變化并不明顯。CK的a值為6.130 mg/g，添加Fe(OH)3處理為6.513 mg/g，添加有機物料處理平均為6.233±0.215mg/g，添加Fe(OH)3及不同有機物料處理為6.450±0.066me/g，總體上較

9、CK有一定的增加，但變化并不明顯。由Vmax變化看出，不同處理均較CK有明顯增加，同時，Tvmax 在添加Fe(OH)3及不同有機物后都較之CK縮短。在TJ水稻土中，添加不同秸稈的處理，均表現(xiàn)為在前10天Fe(Ⅱ)濃度增加迅速，隨后變化緩慢，其中添加Fe(OH)3處理的Fe(Ⅱ)產生量明顯大于CK(自然土壤)；秸稈加入可顯著提高土壤中Fe(Ⅱ)的累積量和生成速率，對土壤中的微生物鐵還原具有明顯的促進作用。TJ水稻土中添加Fe(OH)，3

10、處理的Fe(Ⅱ)累積量(a)由CK的5.631 mg/g增加到5.905 mg/g，表明加入的Fe(OH)3能夠迅速地被還原，其Vmax也由0.137 mg/(g·d)增加到0.245mg/(g·d)。添加小麥秸桿、三葉草、玉米芯及玉米秸桿后，口值分別變化到6.046，6.209，6.461及6.467mg/g，其增加量較添加Fe(OH)，3處理高，表明有機物對TJ水稻土中鐵還原的促進作用明顯。對同時添加秸桿及Fe(OH)3處理，同樣既