Auf unserer Webseite verwenden wir Cookies, die unter „Cookie-Einstellungen anpassen“ näher beschrieben werden. Notwendige Cookies werden für grundlegende Funktionen der Webseite benötigt, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Webseite einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus können Sie Cookies für Statistikzwecke zulassen. Diese ermöglichen es uns, die Webseite stetig zu verbessern und Ihr Nutzererlebnis zu optimieren. Ihre Einwilligung zur Nutzung der Statistik-Cookies ist freiwillig und kann in der Datenschutzerklärung dieser Webseite unter „Cookie-Einstellungen“ jederzeit widerrufen werden.
Datenschutzerklärung
Impressum
Galactosamine kann als Indikator für mikrobielle extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) genutzt werden, eine wichtige Quelle von organischer Substanz in Ackerböden
Projekt
Förderkennzeichen: 464850637
Laufzeit: 01.01.2021
- 31.12.2023
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Vier Experimente bilden ein konsekutives Programm zum Aufklären der Rolle von EPS (extrazelluläre polymere Substanzen) in landwirtschaftlichen Böden auf der Basis von folgenden beiden zentralen Hypothesen: (1) EPS sind ein wichtiger Bestandteil von mikrobieller Nekromasse, die sich aus Böden mit Kationen-Austausch-Harzen (CER) extrahieren lässt. (2) GalN (Galaktosamin) ist ein Indikator für mikrobielle EPS in Böden. Im ersten Experiment wird die mikrobielle EPS-Bildung durch das Kultivieren von Bodenbakterien und Bodenpilze untersucht. Dabei dienen Glycerol und Stärke als C-Quelle und die Mikroorganismen werden in Abwesenheit oder Gegenwart von organische Substanz (OS) freiem sterilen Sand angezogen. Im zweiten Experiment, werden einfache (Glycerol oder mais-bürtige Stärke) und komplexe (mais-bürtige Cellulose oder Maisstroh) 13C-markierte Substrate auf ihre Fähigkeit getestet, bakterielle und pilzliche EPS in vier Böden zu bilden, die sich im Pilz/Bakterien-Verhältnis aufgrund des Boden-pH-Werts oder aufgrund der Düngungsgeschichte unterscheiden. Im dritten Experiment werden Glucose- und Cellulose-Abbau gemessen, um die Kohlenstoff-Nutzungs-Effizienz (CUE) und thermodynamische Effizienz in zwei Böden zu erfassen, die sich im Pilz/Bakterien-Verhältnis aufgrund der Düngungsgeschichte oder aufgrund der Abwesenheit oder Gegenwart von EPS unterscheiden. Im vierten Experiment wird die mikrobielle EPS-Bildung durch die Zugabe eines einfachen und leicht verfügbaren Substrats (mais-bürtige Stärke), welches die bakterielle EPS-Bildung fördert sowie eines mehr abbau-resistenten Substrats (mais-bürtige Cellulose), welches die pilzliche EPS-Bildung fördert. Beständigkeit und aggregat-stabilisierende Effekte von frisch gebildeten EPS wird dann für 70 Tage verfolgt. Das C/N-Verhältnis der Substrate wird generell auf 40 eingestellt, in Experiment 1 mit (NH4)2SO4 und in den Experiment 2, 3 und 4 mit (15NH4)2SO4. In allen Experimenten werden die mit CER extrahierten EPS auf ihre Aminozucker-Konzentration untersucht, kombiniert mit deren komponenten-spezifischer δ13C- and δ13N-Analyse. EPS Extrakte werden zusätzlich auf 13C und δ15N in organischer Substanz, Gesamt-Kohlenhydrate, Gesamt-Protein und Gesamt-DNA geprüft. Im Boden werden 13C in organischer Substanz und mikrobieller Biomasse (MB), total 15N und MB15N sowie Enzym-Aktivität (N-Acetyl--D-Glucosaminidase und Tyrosin-Peptidase) gemessen. Weiterhin werden Aminozucker bestimmt, kombiniert mit deren komponenten-spezifische δ13C- und δ13N-Analyse. In der Bodenatmosphäre wird die Produktion von Gesamt-CO2 und 13CO2 gemessen. In Experiment 3 wird zusätzlich die Wärmeproduktion mit Hilfe der Mikrokalorimetrie gemessen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Waldbau
- Forstwirtschaft
