Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)

11 Az algák nitrogénfelvételének fényfüggése a Balatonban l'résing Mátyás, Ilcrodck Sándor, Vörös Lajos Kovács Gyula MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintc/ctc Közép-Dunántúli Vízügyi Igazgatóság Tihany, Székesfehérvár A Balaton nitrogénforgalmát jellemző részfolyamatok közül a fitoplankton nitrogénfclvételéről volt a legkevesebb ismeretünk. Az 1995-ös kékalga virágzás idején sikerült először egyidejű kísérleteket végeznünk a fitoplankton nitrogénfelvételének és N

2-kötésénck jellemzésére (1). 1995-ben a kísérleteket kibővítettük a felvételek fényfuggésének meghatározásával. Ezek az adatok szükségesek, hogy a napszakosai! ill a vízmélységgel változó fényintenzitást figyelembe véve, az egységnyi területre cső napi nitrogénfclvétclt becsülni tudjuk. Az. időben változó összetételű fitoplankton populációval végzett kísérletek uj ismereteket adhatnak a különböző balatoni algák tápanyagfelvételének fényigényéről. Ez különösen fontos a kékalgák esetében, melyek fényigénye a többi algáénál általában kevesebb, noha ettől eltérő eredmények is vannak (2). Módszerek A kísérleteket 1995 nyarán és ős/én a Balaton Siófoklés Kcszthclyi-medcncéjébcn, vertikális mintavevővel gyűjtött vízmintákkal végeztük A vízanalitikai méréseket és a nitrogénfclvétcli kísérleteket az előző évben már alkalmazott (1, 2) módszerekkel végeztük. Az algák N

2kötését acetilén redukciós módszerrel (4) határoztuk meg. A mintákat a tóba visszasüllyesztve inkubáltuk. A fitoplankton elsődleges termelésének mérésére l

4C technikát alkalmaztunk (5). A fényintenzitás hatását a nyári és őszi fitoplankton ammónium és nitrát felvételére a következő módszer szerint vizsgáltuk: A mintákhoz jelzett NI-L,Cl-t íll. KNO

rt (99 atom % "N) adtunk olyan mennyiségben, hogy a hozzáadott koncentrációk (S„ NU,1

5N és S„ N0

3I

5N) 60 ill 20 |

tg "N 1

1 legyenek. Az clőkisérlctck alapján ezek az értékek a telítési koncentrációknál nagyobbak, a felvétel sebessége tehát nem függött a hozzáadott tápanyagok koncentrációitól A vízmintákat tartalmazó főzőpoharakat különböző fényátercsztésű fedelekkel ellátott fekete dobozokba helyeztük, amelyekben a fényintenzitás értekei 0, 10, 20, 30, 60, 85, 120, 150, 220, 290 és 460 (lEinstcin m V voltak. Az ammónium felvételi mintákat 30, a nitrátét pedig 60 percig inkubáltuk az aktuális tóvíz hőmérsékleten. A felvételi sebességek meghatározásának további része megegyezett az előző évben leírtakkal (1). Az. ammónium és nitrát felvételi sebességének fényintenzitás függését a szénfelvétcl fényfuggésének leírására használt exponenciális telítési függvény (6) módosításával számoltuk. V = ^ma* • 0 ~ SXp[-7 / I

k ]) + V

D ahol V

m

M = a maximális felvételi sebesség (|ig N i 'óra '), I* = az a fényintenzitás, ahol a függvény kezdeti lineáris szakaszának meredeksége metszi a V

ma

x értekét (jiE m : sec '), V

D = a sötétben mérhető nitrogénfelvétel (|ig N 1

1 óra"

1). Eredmények és megbeszélésük Az fl-klorofill koncentrációját a vizsgált periódusban - dc az egész éven át is - alacsony értékek jellemezték. A legnagyobb koncentrációkat (41 |ig 1') július-augusztusban a Keszthelyi-öbölben mértük, dc ezek is csak mintegy negyedét-ötödét tették ki az 1994-ben mért értékeknek. A kísérletek idején mind az ammónium mind pedig a nitrát koncentrációja alacsonv volt a vízben (050 (ig 1

1 > Az ammónium aktuális felvételi sebességei a két medencében 0,2-2,0 ill. 0,5-4,0 ng 1

1 óra 1 között változott. Nitrát esetében ínég ennél is alacsonyabb, alig mérhető sebességeket kaptunk. A két medence közül csak Keszthelynél mértünk jelentős nitrogénkötést. Az egy m

2-rc eső napi ammónium, nitrát és kötött nitrogén egymáshoz, valamint az egy m

2-rc cső szervetlen szén felvételéhez való viszonyát az /. táblázatban foglaltuk össze. Látható, hogy az összes felvett nitrogén döntő hányada mindkét medencében az ammónium felvételéből származol!. Az algák számára lehát minden időszakban és mindkét medencében az ammónium volt a preferált nitrogén forrás. A nitrát felvétele, valamint a légköri nitrogén kötése az algák nitrogénszükséglctének 10-20 %-át fedezte. Ez alól az általánosnak tekinthető megoszlás alól csak a Keszthelyi-medencében, július-augusztusban mért viszonylag magas nitrogénkötési adatok kivételek. A légköri nitrogén kötése, mint Icgcncrgia-igénycsebb nitrogén forrás csak akkor vált jelentőssé, amikor az ammónium és nitrát felvétele már nem biztosíthatta az algák nitrogémgényét. Ezek jól összecsengenek az előző évek hasonló kísérleteinek eredményeivel (1). A fitoplankton ammónium- és mtratfclvétclénck fényfuggésc kb. 500 (iE m 2 s 1 fényintenzitásig exponenciális telítési egyenlettel jól leírható (/. ábra). Az ammónium-fclvétcl fényigénye jóval alacsonyabbnak bizonyult mint a nitráté. A maximális felvételi sebességek értéke minden esetben szignifikánsan nagyobb volt és azt jóval alacsonyabb fényintenzitáson mértük. Az algák sötétben is vettek fel ammóniumot és nitrátot A sötétben történő ammónium-felvétel egyetlen kivételtől eltekintve minden esetben jelentősen több volt, mint a nitráté. A felvétel fényigényét közvetve kifejező 1* értékeket a 2. táblázatban foglaltuk össze. Látható, hogy