Methodenhandbuch Bodenmikrobiologie: Aktivitäten, Biomasse, Differenzierung
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Landsberg/Lech
ecomed
1991
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Beschreibung: | 284 S. Ill., graph. Darst. |
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Inhalt
1 Inhalt
Vorwort . 5
1 Inhalt . 7
2 Allgemeine Voraussetzungen zum mikrobiologischen Arbeiten mit
Bodenproben . 13
2.1 Probenahme, Transport und Vorbereitung . 13
2.2 Bodenlagerung . 15
2.3 Vergleichbarkeit der Ergebnisse. 16
2.4 Bestimmung der Wasserhaltekapazität (WHK) . 16
2.5 Bestimmung des Bodenwassergehaltes und der Trockensubstanz . 17
2.6 Bestimmung des pH-Wertes . 17
2.5 Literatur. 18
3 Anreicherung, Isolierung und Auszählung von Bodenmikroorganismen . 21
3.1 Nährmedien . 21
3.2 Sterilisation . 24
3.3 Herstellung von Agarplarten . 25
Y 3.4 Anreicherung ausgewählter Mikroorganismengruppen . 25
3.4.1 Anreicherung von Nitrifikanten . 25
3.4.2 Anreicherung von Denitrifikanten . 26
3.4.3 Anreicherung von N2-fixierenden Bakterien (Azotobacter) . 27
3.4.4 Anreicherung von Pseudomonaden . 28
3.4.5 Anreicherung aerober Cellulosezersetzer . 29
3.4.6 Anreicherung von oligotrophen Mikroorganismen . 29
3.4.7 Gewinnung von Reinkulturen . 31
3.5 Anreicherung anaerober Mikroorganismen . 32
3.5.1 Anaerobe Verfahren. 32
3.5.2 Reduktionsmittellösungen und Redoxindikatoren . 33
3.5.3 Herstellung von anaeroben Agar-Nährmedien. 34
Inhalt
3.5.4 Anreicherung von Sulfatreduzierern. 35
3.5.5 Anreicherung von cellulosezersetzenden Clostridien . 36
3.5.6 Anreicherung von CO2-Reduzierern . 38
3.6 Auszählung von Bodenmikroorganismen. 40
3 6.1 Bestimmung der Gesamtkeimzahl mit dem Plattengußverfahren . 40
3.6.2 Mikroskopische direkte Zählverfahren . 41
3.6.2.1 Phenol-Anilinblau-Methode . 41
3.6.2.2 Acridinorange-Methode . 42
3.6.2.3 Fluoreszeinisothiocyanat-Methode . 42
3.6.2.4 Agarfilm-Verfahren . 43
3.7 Bestimmung der wahrscheinlichsten Zahl - most probable number
' (MPN) . 44
3.7.1 Bestimmung der wahrscheinlichsten Zahl
Ammonium-oxidierender Bakterien . 49
3.7.2 Bestimmung der wahrscheinlichsten Zahl
Nitrit-oxidierender Bakterien . 52
3.7.3 Bestimmung der wahrscheinlichsten Zahl
denitrifizierender Bakterien . 54
3.7.4 Bestimmung der wahrscheinlichsten Zahl von Clostridien . 56
3.7.5 Literatur . 58
4 Bestimmung der mikrobiellen Aktivitäten . 61
4.1 Adenosintriphosphat (ATP)-Bestimmung. 62
4.1.1 Die Trichloressigsäure (TCA)-Methode ( JENKINSON und OADES 1979,
modifiziert von Täte u. Jenkinson 1982) . 64
4.1.2 Die TCA/NRB-Methode (Verstraete et al. 1983). 69
4.1.3 Die alkalische Extraktionsmethode (PAUL und JOHANSON 1977 modifiziert
von Martens 1985) . 71
4.1.4 Die Schwefelsäure-Phosphat-Extraktionsmethode (EILAND 1983) . 74
4.1.5 Literatur. 76
4.2 Bestimmung des Energiezustandes mikrobieller Zellen im Boden
(Adenylate Energy Charge) . 78
4.2.1 Die TCA-Extraktionsmethode (BROOKES et al. 1983). 79
4.2.2 Die alkalische Extraktionsmethode (MARTENS 1985) . 82
4.2.3 Literatur. 84
4.3 Bodenatmung . 85
4.3.1 Die Isermeyer-Methode . 87
4.3.2 Bestimmung der Bodenatmung mit dem Sapromat . 90
4.3.3 Bestimmung der Bodenatmung mit Wösthoffgerät . 91
4.3.4 Bestimmung der Bodenatmung mit Infrarot-Gasanalyse . 93
4.3.5 Literatur . 94
4.4 Bestimmung der Wärmefreisetzung (Heat output). 97
4.5 Dimethylsulfoxid(DMSO)-Reduktion
(Alef und Kleiner 1989, Alef 1990) . 101
Inhalt
1
4.6 Dehydrogenaseaktivität . 106
4.6.1 Triphenyltetrazoliumchlorid(TTC)-Methode (THALMANN 1968) . 108
4.6.2 TTC-Methode (nach CASIDA et al. 1964, CASIDA 1977) . 111
4.6.3 2(p-iodophenyl)-3-(p-nitrophenyl)-5-phenyltetrazoliumchlorid
(INT)-Methode (Trevors et al. 1982, Trevors 1984) . 113
' 4.6.4 Literatur . 115
4.7 Stickstoffmineralisation im Boden . 117
4.7.1 Bestimmung der N-Mineralisation im Brutversuch
(Keeney und Bremner 1966). 119
4.7.2 Bestimmung der N-Mineralisation mit Hilfe der Perkolationsmethode
(Stanford und Smith 1972) . 123
4.7.3 Bestimmung der Arginin-Ammonifikation (ALEF und KLEINER 1987) . 124
4.7.4 Bestimmung der Nitrifikation (BECK 1976) . 127
4.7.5 Literatur . 128
4.8 Bestimmung der Hydrolyse von Fluoreszeindiacetat (FDA)
(Schnürer u. Rosswall 1982). 131
5 Anaerobe mikrobiellc Aktivitäten im Boden . 135
5.1 Anaerobes Arbeiten mit Bodenproben . 137
5.1.1 Transport, Vorbereitung, Lagerung. 137
5.1.2 Herstellung anaerober Lösungen . 138
5.1.3 Durchführung des anaeroben Tests . 139
5.2 Bestimmung der anaeroben Ammonifikation
(Waring und Bremner 1964) . 142
5.3 Bestimmung der Eisen (Fe3 + )-Reduktion
(nach WELP und BRUMMER 1985) . 143
5.4 Bestimmung des ATP-Gehaltes und des Energiezustandes mikrobieller
Zellen in anaeroben Bodenproben (INUBUSHI et al. 1989) . 146
5.5 Literatur . 148
6 Bestimmung der mikrobiellen Biomasse. 151
6.1 Die Fumigation-Inkubation-Methode (JENKINSON und POWLSON 1976a, b) 152
6.2 Die Fumigation-Extraktion-Methode (VANCE et al. 1987c) . 156
6.3 Die Substrat-induzierte Atmung (ANDERSON und DOMSCH 1978a). 158
6.4 Die Respiration-Simulation-Methode
(van de Werf und Verstraete 1987a, b, c) . 160
6.5 ATP-Gehalt als Parameter für mikrobielle Biomasse. 162
6.6 Direkte mikroskopische Zählmethoden . 163
6.7 Literatur. 164
Inhalt
7 Feldmethoden. 169
7.1 Bestimmung der Bodenatmung . 169
7.1.1 Bestimmung der CO2-Bildungsraten (Langzeitmessungen). 169
7.1.2 Bestimmung der CO2-Büdungsraten (Kurzzeitmessungen) . 172
7.1.3 Bestimmung der Konzentrationen von CO2 und O2 in verschiedenen Bo-
dentiefen (Richter 1972) . 174
7.2 Bestimmung der N-Mineralisation im Freiland . 176
7.3 Litter-bag-Methode . 178
7.4 Literatur . 179
8 Differenzierung mikrobieller Populationen . 181
8.1 Der Einfluß von Antibiotika auf die Bodenatmung
(Anderson und Domsch 1975) . 182
8.2 Biomarker . 185
8.2.1 Ergosterolbestimmung (GRANT und WEST 1986) . 185
8.2.2 Ergosterolbestimmung (Zelles et al. 1987a). 187
8.2.3 Bestimmung der Muraminsäure (ZELLES 1988). 189
8.2.4 Bestimmung der Teichonsäuren (GEHÖRN et al. 1984). 192
8.2.5 Bestimmung der Lipid A-Fettsäuren (PARKER et al. 1982) . 196
8.2.6 Bestimmung der Diaminopimilinsäure (Grant und West 1986) . 200
8.2.7 Bestimmung des Glucosamins (Zelles et al. 1988) . 202
8.2.8 Bestimmung des Glucosamins (Grant et al. 1986) . 203
8.2.9 Literatur . 205
9 Enzymaktivitäten im Boden . 209
9.1 Proteaseaktivität. 210
9.1.1 Bestimmung der Proteaseaktivität (LADD und BUTLER 1972) . 211
9.1.2 Bestimmung der Proteaseaktivität (BECK 1973). 213
9.1.3 Literatur . 215
9.2 Ureaseaktivität . 216
9.2.1 Bestimmung der Ureaseaktivität (TABATABAI und BREMNER 1972). 218
9.2.2 Bestimmung der Ureaseaktivität (KANDELER und GERBER 1988) . 221
9.2.3 Literatur . 224
9.3 Phosphataseaktivität. 226
9.3.1 Bestimmung der Phosphomonoesteraseaktivität (Dinatriumphenylphosphat-
Test, Hoffmann 1967) . 228
9.3.2 Bestimmung der Phosphomonoesteraseaktivität (p-Nitrophenylphosphat-
Test, TABATABAI und BREMNER 1969; ElVAZI und TABATABEI 1977) . 230
9.3.3 Bestimmung der Phosphodiesteraseaktivität (Bis-p-Nitrophenylphosphat-
Test, Browmann und Tabatabai 1978) . 232
9.3.4 Literatur . 234
9.4 Cellulaseaktivität . 236
9.4.1 Bestimmung der Cellulaseaktivität (SCHINNER und VON MERSI 1990) . 237
9.4.2 Bestimmung der Cellulaseaktivität (HOPE und Burns 1987) . 239
10
Inhalt
1
9.4.3 Bestimmung der Cellulaseaktivität (Pancholy und RICE 1973) . 241
9.4.4 Literatur . 243
9.5 /7-Glucosidaseaktivität . 245
9.5.1 Bestimmung der ß-Glucosidaseaktivität
(Eivazi und Tabatabai 1988; Tabatabai 1982) . 245
9.5.2 Bestimmung der ß-Glucosidaseaktivität (Hoffmann und Dedehen 1965) 247
9.5.3 Literatur . 249
9.6 Saccharaseaktivität . 249
9.6.1 Bestimmung der Saccharaseaktivität (HOFFMANN und Pallauf 1965) . 250
9.6.2 Bestimmung der Saccharaseaktivität (Schinner und von Mersi 1990) . . . 252
9.6.3 Literatur . 254
9.7 Katalaseaktivität. 255
9.7.1 Bestimmung der Katalaseaktivität (BECK 1971). 256
9.7.2 Bestimmung der Katalaseaktivität (TREVORS 1984) . 258
9.7.3 Literatur . 259
9.8 Arylsulphataseaktivität (TABATABAI und Bremner 1970a) . 260
9.9 Amidaseaktivität (FRANKENBERGER und TABATABAI 1980) . 264
Anhang: Stoffdaten der aufgeführten Chemikalien . 267
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