Kürzlich hat ein innovatives Team des Instituts für Umweltschutzforschung und -überwachung des Ministeriums für Landwirtschaft und ländliche Angelegenheiten, das sich mit der biologischen Reduzierung organischer Verschmutzungen in Ackerland beschäftigt, die Wirksamkeit und den Mechanismus einer gezielten Beschleunigung des biologischen Elektronentransfers im Boden vor Ort zur Reduzierung der Methanemissionen von Reisfeldern aufgezeigt. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden im Journal of Environmental Management veröffentlicht.

Reisfelder sind eine wichtige Quelle von Treibhausgasemissionen. Treibhausgasemissionen aus Reisfeldböden können durch die Regulierung der mikrobiellen Gemeinschaftsstruktur reduziert werden. Der Einfluss des mikrobiellen extrazellulären Elektronentransfers auf die Treibhausgasproduktion im Boden ist jedoch noch unklar.

Im Rahmen dieser Studie wurde ein mikrobielles „Belüftungsrohr“ für den Boden entwickelt, um die Methanproduktion durch Veränderung des Flusses der Bodenbioelektronen zu reduzieren. Die kumulativen Methanemissionen sanken um 41 %, was auf einen um 31 % erhöhten Eisenionengehalt im Boden zurückzuführen ist, der den Elektronenwettbewerb zwischen Eisenreduktion und Methanproduktion förderte. Ein erhöhter Anteil eisenreduzierender, nitrifizierender und denitrifizierender Bakterien reduzierte die Menge an Methanogenen um 20 %, während die Menge funktioneller Gene im hydrogenotrophen Methanogenese-Weg um 19 % sank und die Synthese von Acetyl-CoA im acetatartigen Methanogenese-Weg hemmte. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus Reisböden.

Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China, dem Science and Technology Innovation Project der Chinese Academy of Agricultural Sciences und anderen Projekten unterstützt.