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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 11 / Ökologische Agrarwissenschaften  → Boden- und Pflanzenbauwissenschaften  → Fachgebiet Bodenbiologie und Pflanzenernährung  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2006062813690

Title: Produktion und Nutzung von mikrobiellen Residuen als labile Zwischenspeicher für Nährstoffe
Authors: Engelking, Brigitte
???metadata.dc.subject.swd???: BiomasseKohlenstoffkreislaufStickstoffkreislaufKohlenstoffZugabeRemineralisationNährstoffbedarfPflanzenernährung
???metadata.dc.subject.ddc???: 630 - Landwirtschaft, Veterinärmedizin (Agriculture)
Issue Date: 28-Jun-2006
Abstract: Mit dem Ziel, die Bildung und den Verbrauch von mikrobiellen Residuen zu ermitteln, wurden zwei Inkubationsversuche durchgeführt. Die Versuchsdauer betrug jeweils 67 Tage, wobei an den Tagen 5, 12, 33, 38, 45 und 67 Proben entnommen und auf Ct, Cmik, CO2 sowie die δ13C-Werte, Nt, Nmin und Ergosterol untersucht wurden. In Versuch 1 wurden als leicht umsetzbare Kohlenstoffquelle 3 mg C4-Kohlenstoff g-1Boden in Form von Rohrzucker bzw. Maiscellulose und als N-Ausgleich 200 µg NH4NO3-N g-1Boden hinzugegeben. Der verwendete Boden war ein Lößboden. In Versuch 2 wurden 3 mg C4-Kohlenstoff g-1Boden in Form von Rohrzucker und 100 µg NH4NO3-N g-1Boden in den Boden eingearbeitet. Als Substrat wurde hier ein gebrannter Lößboden verwendet. Bei beiden Versuchen erfolgte an Tag 33 nochmals eine Zugabe von 3 mg C3-Kohlenstoff g-1Boden in Form von Cellulose. Die Zugabe des C4-Kohlenstoffs führte in beiden Versuchen zu einer Zunahme des C4-Anteils in der mikrobiellen Biomasse. Insgesamt wurden im ersten Versuch ca. 78 % des C4-Kohlenstoffs und im zweiten Versuch ca. 64 % mineralisiert. In Versuch 1 wurde bei der Rohrzuckervariante der größte Teil an C4-C innerhalb der ersten 5 Tage mineralisiert, in der Cellulosevariante konnte dagegen eine geringere, aber länger anhaltende Mineralisation bis Tag 33 beobachtet werden. Dies sowie die Entwicklung des C4-C der mikrobiellen Biomasse deuten darauf hin, dass die Cellulose erst zu diesem Zeitpunkt vollständig umgesetzt war, der Rohrzucker dagegen aber schon nach 5 Inkubationstagen. Der Anteil an C4-C in den mikrobiellen Residuen lag an Tag 33 bei 28 % (Cellulosevariante) bzw. 22 % (Rohrzuckervariante) des zugegebenen C4-Kohlenstoffs. Dagegen lag im zweiten Versuch der Anteil an C4-Kohlenstoff in den mikrobiellen Residuen bei 40 %. In Versuch 1 führte die Zugabe der C3-Cellulose an Tag 33 nicht zu einem Verbrauch von mikrobiellen Residuen, im Versuch 2 hingegen zu einer signifikanten Abnahme. Der zugegebene Stickstoff wurde in beiden Versuchen durch die Zugabe des Rohrzuckers in hohen Anteilen immobilisiert, aber nur in geringem Umfang in die mikrobielle Biomasse inkorporiert. An Tag 33 lag der Anteil Stickstoff in den mikrobiellen Residuen bei 52 % (Versuch 1) bzw. 84 % (Versuch 2) des zugegebenen Stickstoffs. In Versuch 1 setzte nach 33 Tagen eine Remineralisation des immobilisierten Stickstoffs ein, unabhängig von der Zugabe der C3-Cellulose. In Versuch 2 wurde der immobilisierte Stickstoff zu keinem Zeitpunkt remineralisiert. Die Zugabe der C3-Cellulose führte hier nicht zu einer Remineralisation des immobilisierten Stickstoffs. Es bestätigte sich die Annahme, dass durch die Zugabe von leicht umsetzbaren Kohlstoffsubstraten die Bildung von mikrobiellen Residuen gesteigert werden kann. Die zweite Annahme, dass durch die Zugabe von N-freiem Substrat, hier C3-Cellulose, die mikrobiellen Residuen bevorzugt abgebaut werden, konnte nicht bestätigt werden.Two experiments of incubation were accomplished with the intention of determining the formation and the consumption of microbial residues. The duration of the experiments was in each case 67 days, whereby on the days 5, 12, 33, 38, 45 and 67 samples were taken and examined on Ct, Cmik, CO2 as well as the δ13C values, Nt, Nmin and Ergosterol. During the first experiment 3 mg g-1soil C4-carbon were added as saccharose and cellulose, which are easily convertible sources of carbon. In addition, 200 µg N g-1soil were added as NH4NO3-N to the soil, which was a loess. During the second experiment 3 mg g-1soil C4-carbon as saccharose and 100 µg N g-1soil were added as NH4NO3-N to the soil. Here we used a burned loess. During both experiments 3 mg C3-carbon g-1soil were added again as cellulose on day 33. Both experiments showed an increase of the C4-carbon in the microbial biomass after the application of the C4-carbon. As a result, in the first experiment approx. 78 % of the C4-carbon and in the second experiment approx. 64 % were mineralized. In the first experiment the largest part of C4-carbon of the saccharose treatment was mineralized within the first 5 days. The samples with cellulose treatment showed a lower but consistent mineralization rate until day 33. This result as well as the development of the C4-carbon of the microbial biomass indicates that the cellulose was only completely converted at this time compared to the saccharose-treated samples which required 5 days. On day 33 the fraction of C4-carbon in the microbial residues of the admitted C4-carbon represented 28 % (cellulose treatment) and 22 % (saccharose treatment), respectively. In the second experiment, 40 % of the microbial residues represented the fraction of C4-carbon. As a result of the first experiment the addition of the C3-cellulose on day 33 did not lead to a consumption of microbial residues, in contrast to the second experiment, which showed a significant decline. During both experiments the applied nitrogen was immobilized in high amounts through the addition of saccharose, but it was only incorporated to a small extent into the microbial biomass. The amount of nitrogen in the microbial residues on day 33 represented 52 % (experiment 1) and 84 % (experiment 2) of the admitted nitrogen, respectively. During the first experiment the remineralization of the immobilized nitrogen began after 33 days, independently of the addition of the C3-cellulose. In the second experiment the immobilized nitrogen was not remineralized at any time. The addition of the C3-cellulose did not lead to a remineralization of the immobilized nitrogen. The assumption of the possibility of increasing the creation of microbial residues through the application of easily convertible carbon was confirmed. In contrast, the assumption of an increased consumption of microbial residues after the application of nitrogen-free substrate (C3-cellulose) was not confirmed.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2006062813690
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