Lachgas (N2O)-Freisetzung durch Streptomyces nitrosporeus in einem sandigen Lehmboden in Abhaengigkeit von pO2, pH und Angebot an leicht mineralisierbarem Kohlenstoff

1997

29 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

4181

200056943

In Modellversuchen mit modifizierten Anaerobengefaessen wurde unter Standardbedingungen (80% m WK, 300 Myg NO3 hoch minus - Ng hoch-1 TB, 30 Grad C) der Einfluss von pO2, leicht mineralisierbarem C und pH auf die N2O- Bildung von Streptomyces nitroporeus DSM 40023 untersucht. Als Boden wurde Ah-Material eines sandigen Lehms mit Nitrat versetzt, sterilisiert, beimpft und im Dunkeln bei 30 Grad C bebruetet (10 bzw. 20%-v/v O2; 26 Tage). In weiteren Versuchsvarianten wurde der Ausgangs-pH von 6,0 mit NaOH-Loesung auf 7,0 angehoben und der urspruengliche C-Gehalt mit 1% (w/w) Lindenblattpulver angereichert. In regelmaessigen Abstaenden wurden in der Gasphase gaschromatographisch O2, CO2 und N2O und in den Bodenproben NO3-, NO2-, NH4+ und Nt sowie das pH und die Populationsdichte von Streptomyces nitrosporeus verfolgt. Nach Absinken der O2-Konzentration in der Atmosphaere auf ca. 2,5% (v/v) setzte Streptomyces nitrosporeus zunehmend N2O frei. In der Versuchsvariante mit anfaenglich 20% (v/v) O2 wurde der Atmosphaeren- Schwellenwert von ca. 2,5% (v/v) O2 nicht erreicht, und infolgedessen konnte keine signifikante N2O-Freisetzung nachgewiesen werden. Eine Anhebung des pH auf 7,0 verkuerzte die lag-Phasen deutlich, und es kam zu einem verstaerkten O2-Verbrauch sowie zu einer beschleunigten CO2- und N2O-Entwicklung. Die Gesamt-N2O-Freisetzung wurde jedoch nicht erhoeht. Die Zugabe an leicht mineralisierbarem Kohlenstoff beschleunigte und erhoehte die N2O-Freisetzung durch Streptomyces nitrosporeus signifikant. Bei der Variante mit 1% (w/w) Lindenblattpulver wurde die maximale N2O-Bildung bereits nach 13 Tagen erreicht. Zum Versuchsende konnten allerdings keine vermehrungsfaehigen Keime auf Agarplatten nachgewiesen werden. Ohne C-Zusatz erfolgte die N2O- Bildung auf einem niedrigeren Niveau. Die Versuche zeigen, dass Streptomyces nitrosporeus DSM 40023 bei verminderter O2-Konzentration seine Stoffwechselaktivitaeten mit Nitrat als Elektronenakzeptor im Boden unter Bildung von N2O (= unvollstaendige Denitrifikation) aufrechterhalten kann.