土壤硝化反应(土壤中反硝化细菌)
N2O还原酶的合成对某些菌来说也是在半好氧条件下。在NO3-培养基上生长的菌中,可普遍见到N2O酶的诱导合成。是NO3-和NO2-诱导,还是其产物N2O诱导尚不清楚。 Firestone等报道,无论在土壤中还是在培养物中,N2O还原酶活性均出现在其它反硝化酶活性出现几个小时之后。这可能说明是其它反硝化酶催化产生N2O后诱导了N2O酶的产生。N2O还原酶受乙炔的抑制,这一发现解决了脱氮率的测定方法问题。
脱氮率的测定曾经是困难的,一方面因有固氮作用,另一方面因大气中永远存在分子氮,因此很难定量分析。Balderston及Krisitjansson等发现脱氮过程可用乙炔在 的水平线被终止,乙炔可抑制N2O的还原,这是一个突破。在培养器皿中加入0.01atm的乙炔气体即可测定N2O的产生量(气相色谱),从而很好地估计出脱氮率。这种方法可用于纯培养,也可测定土壤及环境样品,还可进行原位测定。但在很多生境下,硝酸盐浓度低,此方法因敏感性不高而受到限制。
O2终止NO3-还原,可能不是O2直接影响DNR本身,而是O2作为最终电子受体的竞争影响 还原,有些菌转至好氧条件下,NO3-呼吸能继续一个短时间,直至对O2的电子传递功能失效。当细胞改培养在好氧条件下时,原先细胞中合成的DNR会慢慢钝化。这些情况似乎说明不是O2直接影响了DNR,而是在有氧条件下细胞已不需要这套酶系统。O2对NO2-还原酶的影响与对NO3-还原酶的影响很相似。O2的存在也影响N2O的还原。
反硝化作用中,产物N2O/N2之比受一些环境因素的影响:NO3-或NO2-浓度增加,N2O/N2比例上升;O2浓度增加,该比例也增长;该比例也随PH下降而上升;可利用的碳源增加时,比例会下降;氧还势在OmV以下变动则不对N2O/N2之比发生影响。以上列举的这些因素影响着有关还原酶的合成或活性。
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