Bakterielle Kalium-Mobilisierung aus Illitischen Tonmineralien

Wien

1994

S. 409-415

4 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200068101

Die Untersuchungsergebnisse zeigten, dass heterotrophe Bakterien unter optimalen und limiterten Nährstoffverhältnissen innerhalb relativ kurzer Inkubationszeiten zur Freisetzung von Kalium aus Illit befähigt waren. Nach Optimierung der wichtigsten Nährstoffe (Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor) wurden durch Arthrobacter sp. (WvM/90/16) 3,6% des Gesamt-Kaliums mobilisiert. Diese biogene K-Ausbeute war z.T. deutlich höher als jene, die mit chemischen Extraktionsmethoden erreicht wurde. So wurden die gesamte ammoniumacetatlösliche Fraktion (austauschbares Kalium) und 31% der salpetersäurelöslichen Fraktion (nicht austauschbares Kalium) mobilisiert. Damit nahm die lösliche, leicht pflanzenverfügbare K-Fraktion stark zu. Die mikrobielle K-Mobilisierung wird mehreren Lösungsmechanismen zugeschrieben. Zum einem der Bildung wasserlöslicher Komplexverbindungen (Komplexolyse) durch organische Verbindungen wie Gluconsäure. Diese wurde im intermediären Stoffwechsel der Bakterien durch Oxidation der Glucose erzeugt und in das Medium abgeben. Zum anderem der erhöhten H+ - Konzentration durch die abdissozierten Protonen der Gluconsäure (Acidolyse). Die Aufnahme der gelösten Kationen durch die Bakterien, dürfte durch den so entstandenen Ionengradienten zwischen Mineral und Lösung, zu einer zusätzlichen Begünstigung der K-Freisetzung geführt haben. Ein geringer Anteil des Kaliums ging durch Kationenaustausch mit Na+ -Ionen und anderen Kationen von Nährstoffansätzen in Lösung. Die biologische Verwitterung von Mineralien und die damit verbundene Freisetzung von Ionen führt zu mineralogischen und chemischen Veränderungen im Boden. Damit wird deutlich, dass Mikroorganismen zu entscheidenden Prozessen der Bodenentwicklung und Nährstoffverfügbarkeit beitragen.