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Titelaufnahme

Titel
Nitrite production by controlled nitrification of liquid pig manure / Christoph Keuschnig
VerfasserKeuschnig, Christoph
Betreuer / BetreuerinStrauss, Joseph
Erschienen2013
Umfang78 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Nitrit, Nitrifizierung, selektive Inhibierung, saures Nitrit, AOB, NOB
Schlagwörter (EN)Nitrite, Nitrification, selective inhibition, acidified nitrite, AOB, NOB
Schlagwörter (GND)Schwein / Gülle / Nitrifikation / Phytopathogene Pilze / Inhibition
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-5582 Persistent Identifier (URN)
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Nitrite production by controlled nitrification of liquid pig manure [1.69 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Intensive Viehwirtschaft führt in den Produktionsregionen zu einem Überschuss an Stickstoff. Um dadurch möglicherweise auftretende Umweltschäden durch Überdüngung, Ausgasung oder Auswaschung zu vermeiden, könnten die anfallenden Güllen zu einem wertvolleren Produkt umgewandelt werden. Wir haben ein nitrithältiges Blattspray aus Schweinegülle in einem einfachen Batch-Prozess hergestellt, welches als Blattdünger mit zusätzlicher fungizider Wirkung in der Pflanzenproduktion zum Einsatz kommen könnte. Dazu wurde Schweinegülle verdünnt und mit Erde von landwirtschaftlich genützten Boden inokuliert um eine Nitrifizierung in den Batch-Kulturen zu erreichen. Die Zugabe von hohen Substratmengen (NH_4^+ 20 mM), bei pH Werten um 8, hat zu einer selektiven Inhibierung von Nitritoxidierern (NOBs) durch freien Ammoniak geführt, was die Akkumulation von Nitrit in der Kulturbrühe zur Folge hatte. Dabei konnten Konzentrationen von bis zu 30 mM NO_2^- erreicht werden bei einer Bildungsrate von 71 M h^-1, ausgehend von frischem Inokulum. Das hergestellte Nitrit wurde auf die Fähigkeit zur Inhibierung von Pilzwachstum bei niedrigen pH Werten (< 5) getestet. Dazu wurde eine Feuchtekammer entwickelt, welche den schnellen und einfachen Vergleich von Pilzwachstum unter Zugabe von verschieden Komponenten bei gleichen Kulturbedingungen erlaubt. Nach der Absenkung des pH durch die Zugabe von Aminosäuren (Glu bzw. Asp) zeigte die nitrifizierte Schweinegülle einen wachstumshemmenden Effekt gegen Fusarium graminearum, Phoma eupyrena, Aspergillus nidulans, Ramularia punctiformis, Sclerotinia sclerotiorum and Ustilago maydis. Das entwickelte Blattspray bewies Potential als Blattdünger mit fungizider Wirkung in Laborexperimenten und zeigt die Möglichkeit auf, ein landwirtschaftliches Abfallprodukt in eine wirtschaftlich interessante natürliche und nachhaltige Ressource zu verwandeln, die auch im biologischen Landbau eingesetzt werden könnte.

Zusammenfassung (Englisch)

Intensive livestock production leads to a regional surplus of nitrogen in production areas. To avoid potential environmental damages by over-fertilization, volatilization or leaching the manure couod be transformed to a more valuable product. We produced a nitrite-containing foliar spray from pig slurry in a simple batch process which could be applied in crop production as a foliar fertilizer with additional antifungal effects. For this purpose, liquid fractions of pig slurry was diluted and inoculated with agricultural soil to establish nitrification in batch shaking cultures. Addition of high substrate levels (NH_4^+ > 20 mM) and pH values around pH 8 led to selective inhibition of nitrite oxidizing bacteria (NOB) by free nitrous acid (FNA) and subsequently to an accumulation of nitrite in the batches up to concentrations of 30 mM. In the accumulation batches a NO_2^- building rate of 71 M h^-1 could be achieved starting from fresh inoculum. Nitrite produced in this one-step batch process was tested for it's ability to inhibit fungal growth at pH values below 5. Different plant pathogens were tested in a newly developed filter paper test which allows quick and easy testing of antifungal components under the same culturing conditions. After addition of amino acids (Glu and Asp) the nitrified slurry showed an inhibitory effect on fungal growth on Fusarium graminearum, Phoma eupyrena, Aspergillus nidulans, Ramularia punctiformis, Sclerotinia sclerotium and Ustilago maydis. In summary the developed foliar spray showed potential as a foliar fertilizer with antifungal effects in lab experiments demonstrating the possibility to convert an agricultural waste product into an economical interesting resource that may be even applicable in organic farming.