铁矿物和细菌可能是土壤中二氧化碳排放的主要因素。鲁恩大学的一位土壤科学家在研究了有机植物废弃物的微观分解过程后得出了这个结论。铁和过氧化氢发生反应，结果是活性氧形成(氧自由基)。这些自由基破坏土壤中的植物废物，促进二氧化碳的排放。研究结果发表在《大地学杂志》上。

 

二氧化碳被认为是全球变暖的主要原因之一，杏耀几乎一半的二氧化碳从土壤中释放到大气中。最活跃的“土壤呼吸”区域通常包含分解的植物废物。这样的区域往往会有热点:体积达1 cm3的局部区域，分解过程几乎快100倍。由于高湿度和良好的透气性，这些热点地区为土壤微生物提供了完美的生存条件。以前，微生物活动被认为是二氧化碳排放的原因。然而，鲁恩大学的一位土壤科学家证实，这实际上是土壤铁的氧化还原转变引起的。

 

“以前我们认为，热点地区排放二氧化碳的原因是微生物用特殊的酶处理植物废弃物，并将其转化为气体。然而，我们证明了这个过程的很大一部分不仅仅是酶的作用。铁促进活性氧(自由基)的形成，活性氧影响不溶性有机物，破坏它，并把它变成可溶状态，”RUDN大学数学建模和可持续生态系统设计中心主任，生物学博士Yakov Kuzyakov说。

 

这位科学家还指出，微生物加速植物废弃物分解的速度只有几倍，而不是数百倍。在它们的活动过程中，细菌会释放出过氧化氢，过氧化氢会与铁发生反应，并夺取铁的一个电子，从而形成活性氧，即具有一个自由未配对电子的物质。这种类型的氧具有化学活性， 杏耀娱乐如何开户 ，能迅速氧化有机物，造成有机物的破坏。

 

为了证实活性氧会导致二氧化碳排放，杏耀平台研究小组创造了一个人工热点。为此，他们在一个容器中放入300克土壤，加入植物废料(秸秆)和硫酸铁溶液。容器内的湿度保持在90%。研究小组测量了40天内容器释放的二氧化碳的体积，然后将结果与从没有铁和稻草的土壤中收集的数据进行比较，这些土壤的水分水平较低(45%)。容器中的样品每千克土壤释放22毫克二氧化碳，大约是低水分土壤和无植物废料土壤释放二氧化碳量的22倍。之后，研究小组测量了热点附近的铁、碳、过氧化氢和活性氧的体积变化。根据所有这些物质的比例，研究小组得出结论，铁与过氧化氢反应产生活性氧。

 

“与早期的理论不同，我们的理论侧重于活性氧的主要作用。这是一个简单的场景。首先，植物排泄物刺激细菌的生长。当有足够的细菌时，它们会消耗掉几乎所有的氧气。这些是铁的浓缩的完美条件，否则就会氧化。然后铁与过氧化氢反应，有机物在活性氧形式的影响下分解。在它的分解状态下，它会吸引更多的细菌，这个过程会加强几倍，”Yakov Kuzyakov补充道。

 

该研究首次证实了在土壤热点地区的生物过程是由自由基(即具有自由电子的物质)的活性所驱动的。根据该团队的说法，这种机制也可能发生在其他热点地区，例如，那些发现在根际圈(植物根系周围的土壤)。未来，这些数据可以用来减少土壤中的二氧化碳排放。