令狐榮云，余煒敏，王榮萍，梁嘉偉，廖新榮，吳永貴

1. 廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所//廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650；2. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025

鐵還原菌Shewanella oneidensis MR-1對鐵磷復(fù)合物中鐵、磷釋放規(guī)律的影響

令狐榮云1,2，余煒敏1*，王榮萍1，梁嘉偉1，廖新榮1，吳永貴2

1. 廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所//廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650；2. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025

中國南方紅壤中的磷素大多以鐵磷復(fù)合物的形式被固定于土壤中，磷的利用率較低。通過向土壤中添加以S. oneidensis MR-1為主的生物肥料，促進(jìn)土壤磷的釋放，減少外源磷肥的輸入，以期達(dá)到保護(hù)環(huán)境和資源節(jié)約的目的。采用室內(nèi)模擬試驗，在純化學(xué)培養(yǎng)的條件下，采用接種S. oneidensisMR-1的厭氧體系進(jìn)行培養(yǎng)，分別以磷吸附態(tài)的水鐵礦（水鐵礦-磷）、磷吸附態(tài)的針鐵礦（針鐵礦-磷）和磷酸鐵（FePO4-磷）作為體系唯一的磷素和Fe(Ⅲ)來源，3種磷均為土壤中鐵磷復(fù)合物的組成成分。結(jié)果表明，S. oneidensis MR-1對3種鐵磷復(fù)合物中的Fe(Ⅲ)產(chǎn)生了還原效應(yīng)并將其還原成Fe(Ⅱ)，且Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度隨試驗時間延長總體呈先增長后穩(wěn)定的變化趨勢；當(dāng)3組加入S. oneidensis MR-1的體系Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度均為最高時，F(xiàn)e(Ⅱ)平均生成速率表現(xiàn)為：針鐵礦（30.44 mg·L-1·d-1）＞水鐵礦（21.05 mg·L-1·d-1）＞磷酸鐵（6.62 mg·L-1·d-1）；3 組加入 S. oneidensis MR-1的體系Fe(Ⅲ)質(zhì)量濃度與初始質(zhì)量濃度相比較均發(fā)生了改變，在針鐵礦-磷-菌體系中Fe(Ⅲ)質(zhì)量濃度極低，而水鐵礦-磷-菌體系和磷酸鐵-磷-菌體系中則大量存在Fe(Ⅲ)；至試驗結(jié)束時，磷酸鐵-磷-菌體系中總磷質(zhì)量濃度是初始時的2.3倍，而針鐵礦-磷-菌和水鐵礦-磷-菌體系的總磷約為初始質(zhì)量濃度的1/10。因此，S. oneidensis MR-1利用磷酸鐵-磷的過程會促進(jìn)磷的釋放，使磷酸鐵中磷得以活化，而利用針鐵礦-磷和水鐵礦-磷的過程則會消耗磷，不會造成磷累積。

Shewanella oneidensis MR-1；異化鐵還原；固定態(tài)磷；活化

磷是植物生長必不可缺的營養(yǎng)元素之一。為提高作物產(chǎn)量，大量磷肥被施入土壤，據(jù)統(tǒng)計，2015農(nóng)用磷肥施用折純量為843.06萬噸，但土壤磷的當(dāng)季利用率只有10%～20%（張福鎖等，2008），其他部分均被固定或淋失。特別是在酸性紅壤中，施入土壤中的磷大部分被鐵和鋁固定，形成磷酸鐵鹽、磷酸鋁鹽以及被氧化鐵膠膜包被的磷酸鹽等，這些固定態(tài)磷在土壤中大量富集但無法被植物利用（王永壯等，2013），因此，固定態(tài)磷的活化利用成為當(dāng)前植物營養(yǎng)與土壤科學(xué)的研究熱點（Wei et al.，2010；龔松貴等，2010；Richardson et al.，2011）。研究表明，固定態(tài)磷的轉(zhuǎn)化與活化受到諸多因素的影響，例如有機酸、根系分泌物、AM真菌等對固定態(tài)磷均具有較強的活化效應(yīng)，可促進(jìn)其向活性更強的磷轉(zhuǎn)化（Hu et al.，2005；Hinsinger，2001；張宇亭等，2012）。除上述因素之外，有研究還表明，酸性土壤中磷的釋放與鐵的氧化還原反應(yīng)密切相關(guān)（Phillips et al.，1998），而鐵還原菌是介導(dǎo)土壤鐵的氧化還原反應(yīng)的主要方式，因此鐵還原菌間接影響著土壤中磷的釋放。

S. oneidensis MR-1屬于革蘭氏陰性兼性厭氧細(xì)菌，是目前被研究得較多的鐵還原菌之一（胡敏等，2014；Lin et al.，2007；Myers et al.，1988；Lovley，2006），它們能以Fe(Ⅲ)為電子受體氧化有機物獲得能量，這個過程對鐵的生物地球化學(xué)循環(huán)具有重要意義（Ruebush et al.，2006；Cruz-García etal.，2007；汪明霞等，2014）。前期研究結(jié)果（令狐榮云等，2016）表明，向土壤中加入鐵還原菌可引起土壤中磷素形態(tài)的變化，但各形態(tài)間的具體轉(zhuǎn)化途徑尚未明確。為深入研究鐵還原菌對固定態(tài)磷活化的效應(yīng)及機理，本研究以固定態(tài)磷的主要成分磷酸鐵作為研究對象，并以磷吸附態(tài)的水鐵礦（水鐵礦-磷）、磷吸附態(tài)的針鐵礦（針鐵礦-磷）作為對照，將3種鐵磷復(fù)合物作為可供S. oneidensis MR-1利用的唯一磷源與Fe(Ⅲ)源，探究Fe(Ⅲ)還原過程中鐵與磷的變化特征，以期為微生物活化紅壤固定態(tài)磷素機理研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菌種來源：S. oneidensis MR-1由廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所土壤微生物修復(fù)實驗室提供。

水鐵礦制備：水鐵礦與針鐵礦均根據(jù)Schwertmann et al.（2008）的方法制得。具體步驟為：將40 g Fe(NO3)3·9H2O溶于500 mL去離子水，在劇烈、均勻攪拌下，將1 mol·L-1NaOH連續(xù)滴加到Fe(NO3)3溶液中，當(dāng)pH接近中性時放慢滴加速度，直至pH為7.0，此時溶液為深紅色水鐵礦懸濁液；然后置于磁力攪拌器上繼續(xù)攪拌30 min，再將pH調(diào)節(jié)至7.0，將懸濁液在5000 rpm，4 ℃下冷凍離心15 min，倒掉上清液，加超純水搖勻再離心，如此反復(fù)數(shù)次洗去其中NO3-。將得到的水鐵礦冷凍干燥，瑪瑙研缽研磨過100目尼龍篩，備用。

針鐵礦制備：在劇烈攪拌的情況下將 100 mL 4.5 mol·L-1KOH 快速加入到 50 mL1 mol·L-1Fe(NO3)3溶液中，并將混合液稀釋到 1 L，然后將混合液置于70 ℃下老化反應(yīng)60 h，期間用玻璃棒攪拌3～5次，得到黃褐色沉淀，過濾，洗滌沉淀至濾液呈中性，70 ℃烘干沉淀，瑪瑙研缽研磨過100目尼龍篩，備用。

水鐵礦-磷以及針鐵礦-磷制備參照王亞潔等（2015）的方法：將14.1 g水鐵礦粉末和針鐵礦粉末加入600 mL 5 mmol·L-1NaH2PO4溶液中，充分搖勻后，置于30 ℃、100 r·min-1搖床上振蕩24 h，離心后于60 ℃烘干，瑪瑙研缽研磨過100目尼龍篩，即得針鐵礦-磷以及水鐵礦-磷。

磷酸鐵（FePO4·4H2O）：化學(xué)純試劑，購于上海潤捷化學(xué)試劑有限公司?，旇а欣徰心ミ^100目尼龍篩，備用。

1.2 試驗方法

配制微生物基礎(chǔ)厭氧生長培養(yǎng)基，每升培養(yǎng)基中含有 2.5 g NaHCO3、0.25 g NH4Cl、0.1 g KCl、10 mL微量元素溶液和10 mL維生素溶液（Li et al.，2009）。其中，微量元素溶液和維生素溶液組成如表1、表2所示，并且向體系中加入50 mmol·L-1PEM緩沖溶液，以保持體系pH恒定。此外，厭氧培養(yǎng)體系碳源由葡萄糖（100 mmol·L-1）提供，磷源和Fe(Ⅲ)源由3種鐵-磷復(fù)合體提供。具體操作為：稱取3種0.500 g鐵-磷復(fù)合體于50 mL血清瓶中，將葡萄糖、培養(yǎng)基以及血清瓶于高壓滅菌鍋中115 ℃滅菌 30 min，置于超凈工作臺中冷卻。嚴(yán)格按照無菌操作方法向血清瓶中加入25 mL培養(yǎng)基，3 mL碳源以及2 mL MR-1懸菌液（OD600=2），充氮氣40 min除去體系中的氧氣，密封后于30 ℃生化培養(yǎng)箱中避光靜置培養(yǎng) 26 d，同時設(shè)置不加 S.oneidensis MR-1的空白處理組（CK組），期間定時取樣測定相關(guān)指標(biāo)。試驗共設(shè)置3組空白處理體系（CK體系）與3組加S. oneidensis MR-1處理體系（加菌體系），分別為水鐵礦-磷-CK體系（Ferrihydrite-P-CK）、針鐵礦-磷-CK 體系（Goethite-P-CK）與磷酸鐵-磷-CK（FePO4-P-CK）體系，水鐵礦-磷-菌體系（Ferrihydrite-P-MR-1）、針鐵礦-磷-菌體系（Goethite-P-MR-1）與磷酸鐵-磷-菌體系（FePO4-P-MR-1）。每個處理設(shè)置 3個重復(fù)。

表1 維生素溶液Table 1 Vitamin solution

表2 微量元素溶液Table 2 Trace element solution

1.3 樣品處理與分析方法

試驗共進(jìn)行26 d，分別在第1、3、7、11、15、21、26天取樣測定相關(guān)指標(biāo)，每個處理每次各取出3瓶，充分搖勻后從中吸取2 mL混合液于8 mL 0.5 mol·L-1HCl中，振蕩1 h后離心，用0.45 μm濾膜過濾，濾液用于測定Fe(Ⅱ)和總鐵另取10 mL懸液離心后用0.45 μm濾膜過濾，將濾液消解后測定總磷質(zhì)量濃度。

Fe(Ⅱ)和總鐵采用鄰菲羅啉分光光度法測定，總磷采用鉬酸銨分光光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計，DPS 2000進(jìn)行方差分析（Duncan多重比較法），Origin 8.5.1進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)體系中Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度的變化

各處理Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度如圖1所示，3組CK體系的 Fe(Ⅱ) 質(zhì)量濃度在試驗過程中變化均較??；3組加入S. oneidensis MR-1體系則發(fā)生變化，F(xiàn)e(Ⅱ)質(zhì)量濃度在各個采樣時間點均表現(xiàn)為針鐵礦-磷-菌體系＞水鐵礦-磷-菌體系＞磷酸鐵-磷-菌體系。3組加入S. oneidensis MR-1的體系的Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度在試驗的前11天均緩慢增加，之后開始呈現(xiàn)較大差別；水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系之間質(zhì)量濃度差異不顯著（P＞0.05），但它們與磷酸鐵-磷-菌體系的 Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度間則存在顯著差異（P＜0.05）。水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系的 Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度在第 15天達(dá)到最大值，兩組處理的Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度分別由最初的74.6和 70.6 mg·L-1上升至 390 mg·L-1和 527 mg·L-1，F(xiàn)e(Ⅱ)的平均產(chǎn)生率為 21.0 mg·L-1·d-1和 30.4 mg·L-1·d-1；而磷酸鐵-磷-菌體系 Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度則在試驗的第11天達(dá)到最大值，前11 天的Fe(Ⅱ)平均產(chǎn)生率僅為6.6 mg·L-1·d-1。以上結(jié)果均表明，S. oneidensis MR-1對Fe(Ⅲ)的還原與體系中礦物類型密切相關(guān)。

圖1 反應(yīng)體系中Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度的變化Fig. 1 Concentration changes of Fe (Ⅱ) in the reaction system

2.2 反應(yīng)體系中總鐵質(zhì)量濃度的變化

圖2所示為試驗中總鐵質(zhì)量濃度的變化，各體系的總鐵質(zhì)量濃度均發(fā)生改變。其中，水鐵礦-磷-菌體系和磷酸鐵-磷-菌體系的總鐵質(zhì)量濃度先呈波動變化再趨于平緩，而針鐵礦-磷-菌體系的總鐵質(zhì)量濃度則呈先上升后穩(wěn)定的趨勢。對比總鐵與Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度（圖 1）可知，水鐵礦-磷-菌體系和磷酸鐵-磷-菌體系中的 Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度為60～600 mg·L-1，而總鐵質(zhì)量濃度則為 1500～4000 mg·L-1，總鐵/Fe(Ⅱ)比值在 6.5～39.5 之間，表明這兩種體系中鐵多以Fe(Ⅲ)存在，僅有少部分Fe(Ⅲ)被S. oneidensis MR-1還原為Fe(Ⅱ)。針鐵礦-磷-菌體系的總鐵和 Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度在試驗中的變化趨勢一致，并且在同一時間，前者質(zhì)量濃度僅略大于后者，表明在試驗過程中，針鐵礦-磷-菌體系中Fe大多以Fe(Ⅱ)形式存在。在培養(yǎng)過程中，3組加菌體系的總鐵質(zhì)量濃度大致均表現(xiàn)為水鐵礦-磷-菌體系＞針鐵礦-磷-菌體系＞磷酸鐵-磷-菌體系，并且三者間存在顯著差異。

圖2 反應(yīng)體系中總鐵質(zhì)量濃度的變化Fig. 2 Concentration changes of TFe in the reaction system

2.3 反應(yīng)體系中總磷質(zhì)量濃度的變化

圖 3所示為總磷質(zhì)量濃度變化，水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系中磷來自于兩種礦物所吸附的磷，由于兩種礦物對磷的吸附能力不同，導(dǎo)致兩者初始質(zhì)量濃度不同，而磷酸鐵-磷-菌體系中總磷的初始質(zhì)量濃度較大，約為水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系的10倍。水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系總磷質(zhì)量濃度在試驗的前 3天急劇下降，兩體系總磷質(zhì)量濃度分別從初始時的 3.28 mg·L-1和 3.50 mg·L-1驟降至 0.42 mg·L-1和 0.30 mg·L-1，之后有微弱上升趨勢，最后總體處于穩(wěn)定狀態(tài)，且各取樣時間點的總磷質(zhì)量濃度均與初始質(zhì)量濃度之間存在顯著差異。磷酸鐵-磷-菌體系的總磷質(zhì)量濃度在試驗的前11天上升較緩慢，且前11天無顯著差異，之后總磷質(zhì)量濃度呈大幅度上升趨勢，且與前11天存在顯著差異（P＜0.05）；至試驗結(jié)束時，磷酸鐵-磷-菌體系總磷質(zhì)量濃度明顯高于初始質(zhì)量濃度，約為初始時的2.3倍。在試驗的前3天，水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系的Fe(Ⅱ) 質(zhì)量濃度呈急劇升高趨勢，總磷質(zhì)量濃度則降低，這可能是由于加入體系中的 S. oneidensis MR-1在還原 Fe(Ⅲ)獲取能量的同時利用磷元素及其他營養(yǎng)元素進(jìn)行增殖所致。

圖3 反應(yīng)體系中總磷質(zhì)量濃度的變化Fig. 3 Concentration changes of TP in the reaction system

3 討論

研究表明，S. oneidensis MR-1對水鐵礦以及針鐵礦均有較強的還原作用（Ouyang et al.，2014；Roy et al.，2014；司友斌等，2015），而對磷酸鐵的還原作用則相對較弱（孫宏飛，2006）；試驗進(jìn)行至后期，針鐵礦與水鐵礦體系的Fe(Ⅱ)均呈現(xiàn)下降趨勢，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是電子在鐵氧化物表面的吸附位點上發(fā)生了轉(zhuǎn)移，與 FeⅡOH±結(jié)合生成FeIIFeIIIO(OH)，最終形成穩(wěn)定性較差的無定形氧化鐵，其在中性條件下可生成磁鐵礦（Fe3O4），而磁鐵礦的形成會消耗Fe(Ⅱ)，從而使Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度下降（Jeon et al.，2003；Benner et al.，2002）。除磁鐵礦外，F(xiàn)e(Ⅲ)被還原成 Fe(Ⅱ)后，還可形成菱鐵礦（FeCO3）和藍(lán)鐵礦[Fe3(PO4)2·8H2O]等（Zachara et al.，2001）；微生物還原磷酸鐵所生成的藍(lán)鐵礦不易被 0.5 mol·L-1HCl溶解，導(dǎo)致磷酸鐵-磷-菌體系中的 Fe(Ⅱ)比水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系少（孫宏飛，2006）。

體系總鐵波動較大的原因可能是：（1）雖然向各處理中添加的S. oneidensis MR-1均為2 mL懸菌液，但由于不同體系中的礦物不同，S. oneidensis MR-1的適應(yīng)性不同，導(dǎo)致 Fe(Ⅲ)被還原的速率不同；（2）對于水鐵礦-磷-菌體系，S. oneidensis MR-1在還原其中 Fe(Ⅲ)的過程中產(chǎn)生了難溶性磁鐵礦（Fe3O4），磷酸鐵-磷-菌體系中則主要產(chǎn)生藍(lán)鐵礦[Fe3(PO4)2·8H2O]，兩種礦物均不易被 0.5 mol·L-1HCl提取，所以只能通過還原劑還原而以Fe(Ⅱ)的形式被測定（曲東等，2001）。

Mott（1981）認(rèn)為，當(dāng)反應(yīng)體系中磷酸鹽濃度較高時，其中的磷可與氧化鐵形成易于解吸的單核（基）配合物；磷酸鹽濃度較低時，則與氧化鐵形成較難解吸的雙核（基）配合物。吸附試驗采用較低濃度的 NaH2PO4溶液（5 mmol·L-1），可能形成了難以解吸的雙核（基）配合物，從而使得水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系磷酸鹽初始質(zhì)量濃度偏低。試驗進(jìn)行至第3天時，所有處理的磷酸鹽質(zhì)量濃度均下降，其中加菌體系下降幅度較大，此后，水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系的磷酸鹽質(zhì)量濃度一直低于水鐵礦-磷-CK 體系和針鐵礦-磷-CK體系。對于磷酸鐵-磷-CK與磷酸鐵-磷-菌體系，無論是否添加S. oneidensis MR-1，兩組處理的變化趨勢一致，但加入S. oneidensis MR-1的體系磷酸鹽質(zhì)量濃度略大于未加S. oneidensis MR-1的處理，表明S. oneidensis MR-1的存在能促進(jìn)磷酸鐵中磷的釋放，但其釋放速率較小。

在水鐵礦-磷-菌體系和針鐵礦-磷-菌體系中，總磷的質(zhì)量濃度隨著培養(yǎng)時間的延長呈先降低再趨于穩(wěn)定的現(xiàn)象，這可能是由于在培養(yǎng)初期，S.oneidensis MR-1將體系中的磷轉(zhuǎn)化為生物有效態(tài)磷，其生長繁殖消耗了部分磷，從而導(dǎo)致體系中總磷質(zhì)量濃度降低。相關(guān)研究亦表明（徐國想等，2001），有氧化鐵存在的氧化還原反應(yīng)體系會因Fe(Ⅲ)水解而產(chǎn)生 Fe(OH)+、Fe(OH)2、Fe(OH)3-等水合物，它們可以與PO43-結(jié)合生成絡(luò)合物，然后通過沉淀的方式帶走其中的磷，導(dǎo)致體系中總磷質(zhì)量濃度減??；此外，F(xiàn)e(Ⅲ)可與PO43-結(jié)合生成難溶鹽，也可導(dǎo)致上清液中總磷質(zhì)量濃度下降，此研究結(jié)果也與王亞娥等（2013）的研究結(jié)果一致；在磷酸鐵-磷-菌體系中，總磷質(zhì)量濃度一直呈上升現(xiàn)象，表明S. oneidensis MR-1的存在能夠促使難溶性的磷酸鐵中磷的釋放，孫宏飛等（2006）的研究結(jié)果也顯示，向土壤中加入磷酸鐵，在土壤微生物的作用下，土壤中的有效磷會產(chǎn)生累積現(xiàn)象，從而對固定態(tài)磷起到活化作用。因此，通過本研究結(jié)果可以推測，在紅壤中適量加入S. oneidensis MR-1的生物肥料，可將土壤中的固定態(tài)磷素轉(zhuǎn)化為活性更強的磷素，供給植物生長，但其具體操作與實踐還有待更進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

S. oneidensis MR-1對水鐵礦、針鐵礦以及磷酸鐵均具有還原作用，對針鐵礦的還原作用最強，對磷酸鐵的還原作用最弱；加入 S. oneidensis MR-1的3個處理的Fe(Ⅱ)質(zhì)量濃度均隨時間延長呈先增長后趨于平穩(wěn)的趨勢，在試驗時間內(nèi)，F(xiàn)e(Ⅱ)平均生成速率為針鐵礦＞水鐵礦＞磷酸鐵。

S. oneidensis MR-1還原針鐵礦和水鐵礦的過程中會消耗吸附態(tài)磷，不會造成體系中磷素累積，而還原磷酸鐵的過程會造成磷素累積，將固定態(tài)磷素轉(zhuǎn)化為非固定態(tài)磷，增大磷的活性，但轉(zhuǎn)化速率較緩慢。

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Effects of Iron-reducing Bacterium Strain Shewanella oneidensis MR-1 on the Release of Iron and Phosphorus from Iron/Phosphorus Compounds

LINGHU Rongyun1,2, YU Weimin1*, WANG Rongping1, LIANG Jiawei1, LIAO Xinrong1, WU Yonggui2
1. Guangdong Institute of Eco-environmental Science & Technology//Guangdong Key Laboratory of Agricultural Environment Pollution Integrated Control,Guangzhou 510650, China;
2. College of Resources and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China

In South China, phosphorus (P) is largely fixed as iron/phosphorus (Fe/P) compounds in the red soils with a low P utilization rate. In this study, for environmental protection and resource conservation, biofertilizer with Shewanella oneidensis MR-1,an iron-reducing bacterium strain, as its main component, was added to the soil in order to enhance soil P release and reduce exogenous P fertilizer input. In the indoor stimulation experiment, anaerobic systems with MR-1 inoculated were set up to investigate the transformation of Fe(Ⅲ) and release of P during Fe(Ⅲ) reduction, with ferrihydrite-P, goethite-P, or FePO4-P as the only source of Fe(Ⅲ) and P. The results showed that S. oneidensis MR-1 reduced the 3 different Fe(Ⅲ) compounds by varying degrees; Fe(Ⅱ)mass concentration first increased with time and then stabilized; when the mass concentrations of Fe(Ⅱ) in the systems were the highest, the average Fe(Ⅱ) production rate of the 3 systems was in the order of goethite (30.44 mg·L-1·d-1)＞ferrihydrite (21.05 mg·L-1·d-1)＞ FePO4(6.62 mg·L-1·d-1); Fe(Ⅲ) mass concentration in the 3 systems with MR-1 inoculated changed during the incubation progress with that in the goethite-P system being extremely low while that in the other 2 systems being high; at the end of the experiment, the total P mass concentration in the FePO4system was 2.3 times that of the initial while that in the other 2 systems was only about 1/10 of the initial. In a word, the introduction of S. oneidensis MR-1 promoted the transformation of FePO4-P and the release of P, but consumed P from ferrihydrite-P and goethite-P with no P accumulation.

Shewanella oneidensis MR-1; dissimilatory Fe (Ⅲ) reduction; fixed phosphorus; activation

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.10.009

S154; X17

A

1674-5906（2017）10-1704-06

令狐榮云, 余煒敏, 王榮萍, 梁嘉偉, 廖新榮, 吳永貴. 2017. 鐵還原菌Shewanella oneidensis MR-1對鐵磷復(fù)合物中鐵、磷釋放規(guī)律的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 26(10): 1704-1709.

LINGHU Rongyun, YU Weimin, WANG Rongping, LIANG Jiawei, LIAO Xinrong, WU Yonggui. 2017. Effects of iron-reducing bacterium strain Shewanella oneidensis MR-1 on the release of iron and phosphorus from iron/phosphorus compounds [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(10): 1704-1709.

國家科技支撐項目（2014BAD14B05）；省院合作項目（2013B091500016）；廣州市科技計劃項目（201607010082）；廣東省科技計劃項目（2015B070701017）；省院創(chuàng)新平臺建設(shè)專項（2016GDASPT-0105）

令狐榮云（1992年生），女，碩士研究生，研究方向為土壤與植物營養(yǎng)。E-mail: lhry92@163.com*通信作者：余煒敏（1974年生），男，助理研究員，研究方向為土壤與環(huán)境。

2017-07-26