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

1997

S. 201-208

29 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

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.