Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

XLIII. Hidrobiológus Napok: "Vizeink ökológiai állapota: természetvédelem, vízhasznosítás" Tihany, 2001. október 3-5.

116 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. Ezt a változást a 0,35, 0,5 és 0,75 nap"' hígítási arányoknál sikerült részletesebben is vizsgálnunk. A legmagasabb izotóp-arányt az ammónium hozzáadása után 2-4 ill. 8 óra után mértük, ami ezután fokozatosan csökkent, és 24-72 óra után az eredeti értékre állt be. A nitrogéntartalom változása nem minden esetben követte a l

5N felvételéi. A 0,35 nap hígítási aránynál a partikulált nitrogén a I

SN felvételével együtt emelkedett ill. csökkent, de 0,5 és 0,75 nap'-nél az összes nitrogén növekedése már szignifikáns késéssel követte a 1

5N emelkedését. 2. táblázat A Cylindrospermopsis raciborskii tenyészet jellemző adatai szakaszos nitrogénellátás- és különböző hígítási arányoknál Az első kísérletsorozat eredményei szerint az algák bőséges foszforellátás és optimálisnak tartott egyéb környezeti feltételek mellett egyformán jól növekedtek nitrát és ammónium tápanyagon. A hozzáadott mindkét oldott nitrogénformát minden hígítási aránynál szinte maradéktalanul felvették, a hiányzó nitrogént pedig a levegőből megkötötték. Ahopv az átfolyási sebesség növekedett, vagyis egyre javult az algamennyiségre vonatkoztatott tápoldattal bejutó ammónium- és nitrátellátás, csökkent a légköri nitrogén kötése. Noha a legmagasabb hígítási rátánál már erősen visszaszorult, teljesen nem állt meg. A nitrogén kb. 30 %-a még itt is a levegőből kötött nitrogénből származott. Az algák nitrogénkötését, és növekedését tehát alacsony koncentrációban nem befolyásolta a hozzáadott oldott nitrogénforma milyensége. A második kísérletsorozat eredményei alapján az algák növekedését a bejuttatott oldott nitrogén mennyisége sem befolyásolta. Az első kísérletnél tízszer több ammónium hozzáadása sem eredményezte a biomassza szignifikáns növekedését. Általában a nitrogén, de az oldott nitrogén sem limitálta a tenyészetek növekedését. A hozzáadott ammónium mennyisége csak a levegőből kötött nitrogén nagyságát befolyásolta. Az ammóniumadagolás N

2-kötést visszaszorító hatását legjobban a harmadik kísérletsorozatban észleltük. A tenyészetekben az ammóniumpulzus előtt a nitrogénkötésre alapuló állandósult állapot alakult ki. A nitrogénkötés az ammónium-löket hozzáadása után a 0,35, 0,65 és 0,75 nap ' hígítási arányoknál még 4-8 óráig változatlanul folyik. A hozzáadott ammóniumot az algák ez alatt az idő alatt felveszik. Néhány rövid idejű mérési adatunk szerint ez a felvétel nagyon gyors, és egy ún. „surge uptake" feltételezhető. A nitrogénkötés a löket hozzáadása után kb. 4 órával csökkent, illetve állt le a 0,35-0,65 nap"

1 hígítási arányoknál és mintegy 8 óra múlva a 0,75 nap '-nél, majd a hígítási aránytól függően 8-24 óra múlva állt vissza a löket előtti kötés szintjére. Az ammónium hozzáadása tehát nem blokkolásszerüen gátolta a nitrogén kötését. Sokkal valószínűbb, hogy a nitrogénkötő rendszer a sejtek nitrogéntartalmával összefüggésben állt le, ill. aktivizálódott újra. Köszönetnyilvánítás A munka az MTA-MeH Balatonkutatási Program anyagi támogatásával készült. Köszönetet mondunk Kovács Attilának a kiindulási algaszuszpenzióért. Köszönjük Horváth Teréziának és Kozma Erikának a kutatás során nyújtott segítségét. Irodalom Présing M„ Herodek S., Vörös L. & Kóbor 1. (1996) Nitrogen fixation, ammonium and nitrate uptake during a bloom of Cylindrospermopsis raciborskii in Lake Balaton. - Arch. Hydrobiol. 136, 553-562. Présing M., Sprőber P. (2001) A fitoplankton nitrogénfelvételének jellemzése és a belső nitrogénterhelés vizsgálata - In: Mahunka S., Banczerowski J. (edsj A Balaton kutatásának 2000. évi eredményei, MTA, Budapest, ISSN 1419-1075, 43-50. Shaßk U.M., Vörös L„ Présing M„ Kovács A.., Kóbor 1. (1997) A Cylindrospermopsis raciborskii szaporodásának jellegzetességei folyamatos és zárt tenyészetben.(Growth of Cylindrospermopsis raciborskii in batch and continuous cultures) - Hidr. Közl.y 77, 17-18. hígítási NH, hígítási NH, arány szakaszos arány szakaszos 0,25 0,65 klorofill-a (pg I

1) 297,56 156,45 N-konc. (pg 1"') 6,3 14 összes C (pg l'

1) 46312 10347 összes N (pg I'

1) 6696 1706 C/N 7,05 6,07 "N/

,

4N (%) 6,19 összes N klorofill-a'

1 22,57 10,92 0,35 0,75 klorofill-a (pg 1"') 210,34 61,68 N-konc. (pg 1"') 5,03 12,07 összes C (pg I"') 22596 5418 összes N (pg l'

1) 3364 923 C/N 5,17 5,9 I

5N/

mN (%) összes N klorofill-a"' 16,03 15,06 0,5 0,95 klorofill-a (pg 1"') 181,68 2,86 N-konc. (pg r') 8,03 13,7 összes C (pg I"

1) 17487 784 összes N (pg l"

1) 2791 91,07 C/N 6,25 9,05 l

5N/'

4N (%) összes N klorofill-a' 15,34 34,14 Nitrogen uptake and fixation of Cylindrospermopsis raciborskii cyanobacterium depending on nutrition supply P. Sprffber, Hesham M. Shafik, M. Présing, S. Herodek Abstract Ammonium and nitrate uptake and nitrogen fixation of heterocystous cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii was examined at different concentration and dilution rate in continuous-flow cultures. The uptake of nitrogen forms (ammonium and nitrate) and the N

2 fixation were measured directly from algae using stable isotope mass spectrometer We found that at luxury phosphorous supply the biomass was similar in the cultures irrespectively of the amount and portioning (continuous or pulsed) of used nitrogen forms. The added ammonium and nitrate were fully taken up by algae and the missing amount of their nitrogen demand was fixed from atmospheric Nj. Different ammonium concentrations (300, 750, 1500 and 3000 |ig I"' l

5N-NH

4) added at the same dilution rate did not affect the growth of algae. Their biomass was similar in the cultures. In the culture supplied by pulsed ammonium there was only nitrogen fixation before ammonium addition. After ammonium pulse the fixation continued for a while then decreased and stopped. Meanwhile the added ammonium was fully taken up by the algae. The fixation rate reached its previous level after 8-24 hours, depending on the dilution rates. Consequently the ammonium didn't block the nitrogen fixation, but likely it was stopped and activated again depending on nitrogen content of the cells. ammonium and nitrate uptake, N

2 fixation, continuous flow culture, Cylindrospermopsis raciborskii Keywords: