In rijstvelden, waterbeheer creëert langdurige anaërobe omstandigheden waarin mineralisatie van organische koolstof (SOC) in de bodem grotendeels gepaard gaat met redoxprocessen. IJzeroxiden zijn een van de belangrijkste mineralen in padiegronden, en meer dan 80% van de anaërobe ademhaling in de bodem hangt af van ijzerreductie.

In aanvulling, onder anaërobe omstandigheden, microbiële gemeenschappen die functioneel zijn voor redoxprocessen zijn meestal verantwoordelijk voor ademhaling en ontbinding. Echter, hoe veranderingen in microbiële biomassa en gemeenschappen de SOC-mineralisatie kunnen beïnvloeden en de rol van ijzeroxiden in dit proces blijft onduidelijk.

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Wu Jinshui van het Instituut voor Subtropische Landbouw (ISA) van de Chinese Academie van Wetenschappen voerde een experiment uit door toevoeging van acetaat ( ¹³ C-gelabeld) en ijzeroxiden (d.w.z. ferrihydriet en goethiet) naar ongefumigeerde en gegaste bodems onder anaërobe omstandigheden om de effecten van ijzeroxiden en microbiële biomassa op organische C-mineralisatie in anoxische padiebodems te onthullen.

IJzeroxiden kunnen elektronenacceptoren leveren die de mineralisatie van organische stoffen bevorderen, en adsorberen sommige organische stofverbindingen die hun mineralisatie beperken.

De onderzoekers ontdekten dat in de ongegaste grond met een hoge microbiële biomassa, ferrihydriet en goethiet, twee typische bodemijzeroxiden die verschillen in hun kristalliniteit, had diverse effecten op de mineralisatie van acetaat.

Goethiet fungeerde voornamelijk als elektronenacceptor en verhoogde acetaatmineralisatie, overwegende dat ferrihydriet heeft bijgedragen aan zowel ijzerreductie als acetaatadsorptie, wat resulteert in het kleine negatieve effect op de acetaatmineralisatie.

Echter, SOC en acetaatmineralisatie was gevoelig voor verandering van microbiële biomassa. Wanneer de microbiële biomassa laag was (d.w.z. na fumigatie), ijzeroxide toevoeging verminderde CO ₂ uitstoot, zowel van acetaat als SOC, omdat de dominante rol van ijzeroxiden was om de toegankelijkheid van acetaat voor micro-organismen te adsorberen en te beperken.

Deze resultaten benadrukken het belang van microbiële biomassa bij het verschuiven van de rol van ijzeroxiden in de organische C-mineralisatie in bodems onder anaërobe omstandigheden.

De studie is gepubliceerd in Biologie en vruchtbaarheid van de bodem .