Du er her: AU » Om AU » Science and Technology » Aktuelt » Nyheder » Vis

Bakterier kan styre lugt og drivhusgasser fra gylle

Danmark producerer mere end 30 millioner ton svinegylle om året. Ny detailviden på mikroskala om bakterielle processer i gyllen kan hjælpe med at mindske afgasning af uønskede produkter.

13.02.2013 | Peter Bondo Christensen

Danmark producerer mere end 30 millioner ton svinegylle om året. Ny detailviden på mikroskala om bakterielle processer i gyllen kan hjælpe med at mindske afgasning af uønskede produkter. (foto: Colourbox)

Biolog Rikke Markfoged har de sidste fire år haft næsen tæt ved gyllen for at studere, hvordan mikroorganismer omsætter kvælstof og svovl. (Foto: Peter Bondo Christensen)

Gylle er rig på næring til markens planter, men en uheldig sidevirkning til de frodige marker er en række uønskede stoffer. Det gælder blandt andet de giftige gasarter ammoniak og svovlbrinte, samt drivhusgassen dinitrogenoxid – bedre kendt som lattergas.

Biolog Rikke Markfoged kender alt om gyllens ’særprægede’ aroma. Gennem de sidste fire år har hun haft næsen tæt ved den flydende kvælstofholdige væske for at studere, hvordan mikroorganismer omsætter kvælstof og svovl. Med bitte små elektroder, der kun er få hundrede dele af en millimeter i spidsen, har hun afsløret ny viden om de optimale forhold for bakterier. Især iltforholdene i gylle viser sig at være altafgørende for mikrobernes omsætning af vores helt store affaldsprodukter fra de 25 millioner svin, der hvert år forlader danske svinestalde.

De mange processer, der indgår i omsætningen af gylle, er indtil videre kun beskrevet ved simple matematiske modeller i de værktøjer, samfundet bruger til rådgivning om brug af gylle. Den nye detailviden kan indbygges i modellerne og gøre dem langt stærkere. Det giver mulighed for at rådgive bedre om en mere miljørigtig håndtering og anvendelse af de store gyllemængder.

Lattergas – ikke noget at grine af

Fordampningen af ammoniak er et af de større udfordringer i brugen af gylle på marken. Ammoniakdampene kan transporteres over store afstande af vinden, hvor ammoniak falder ned som ammonium med regnen over områder som heder, skove, søer og kystnære områder.

For at begrænse fordampningen af ammoniak pløjer moderne gyllevogne nu mange steder gyllen flere centimeter ned i jorden.  Men dermed er alle problemer desværre ikke løst, kan et phD projekt nu vise:

”Når vi håndterer og bruger gylle, gælder det dels om at reducere fordampningen af ammoniak til atmosfæren mest muligt. Men samtidig skal vi undgå, at bakterier i jorden producerer drivhusgassen lattergas,” forklarer Rikke Markfoged.

I sin ph.d.-afhandling demonstrerer Rikke Markfoged nemlig, at jordens normale indhold af bakterier danner lattergas, når gylle tilføres en mark, hvor der findes nitrat i jorden. Den nedpløjede gylle er fuld af organiske forbindelser. Bakterier i gyllen og i jorden kaster sig med det samme over de organiske forbindelser i den nedfældede gylle, og der opstår meget hurtigt iltfrie forhold. Er der nitrat i jorden, reduceres det hurtigt til lattergas, der gasser af til atmosfæren.

Lattergas er en drivhusgas, der er 300 gange kraftigere end kuldioxid, og det er derfor vigtigt at undgå frigivelse af lattergas til atmosfæren.

Afgasset gylle er behandlet gylle, hvor størstedelen af de organiske forbindelser er reduceret og forsvundet. Man har tidligere været af den overbevisning, at afgasset gylle ikke medfører samme iltfrie forhold i jorden. Men Rikke Markfogeds studier i mikroskala omkring det nedfældede gylle viser nu, at der også omkring den afgassede gylle er reducerede iltforhold i lighed med dem, der dannes omkring den rå og ubehandlede gylle. 

Tør mark giver lattergas

Ph.d-afhandlingen dokumenterer endvidere, at der også frigives store mængder lattergas, når landmanden spreder gyllen på overfladen af en tør markjord.

”Vi spredte gylle på overfladen af en mark efter længere tids tørke og målte en meget høj frigivelse af lattergas, højere end når vi fældede gyllen ned i jorden”, fortæller Rikke Markfoged. ”Det viste sig, at koncentrationen af både ammonium og nitrat var meget høj i den øverste centimeter af jorden efter den længere tørkeperiode. Vi må derfor på det kraftigste anbefale at måle på markens indhold af nitrat, før gylle køres ud på marken – uanset om det drejer sig om nedfældning eller overfladespredning”, siger Rikke Markfoged

En livgivende film af bakterier

Gylle indeholder store mængder af organiske svovlforbindelser, der blandt andet omdannes til svovlbrinte. En ildelugtende gas, som i giftighed kan måle sig med cyankalium.

Rikke Markfoged viser med sine undersøgelser, at svovlbakterier i gyllen meget hurtigt danner en særdeles aktiv biofilm på gyllens overflade, hvis overfladen vel at mærke har adgang til ilt. Bakterierne lever i den iltfrie gylle, men de er i stand til at sanse ilt og bevæger sig aktivt mod den iltede overflade. Her vokser de og danner en tæt, sammenhængende biofilm. På gyllens overflade ånder bakterierne med ilt og fungerer som en effektiv barriere mod et udslip af svovlbrinte, fordi de ilter den giftige svovlbrinte til harmløst sulfat.

Det er ny viden, at den naturligt dannede biofilm på gylleoverfladen arbejder så effektiv inde i stalden. Det skal nu undersøges nærmere hvor, hvornår og hvordan svovlbakterierne på gyllens overflade er mest effektive, så opbevaring af gyllen kan blive mere optimale.

Mod bedre modeller

Rikke Markfoged målte også mikrogradienter af gyllens surhedsgrad ned gennem gyllens overflade. Surhedsgraden er afgørende for, hvor meget ammoniak, der fordamper til luften. Jo mere basisk gyllen er, des mere ammoniak damper af. Surhedsgraden var ikke styret af bakterier men derimod af kemiske reaktioner i gyllens overflade, hvilket også er det man tidligere har regnet med. Men resultaterne viste, at nogle de antagelser, man i dag bruger til at beregne fordampningen af ammoniak fra gylle, næppe er korrekte. Med den nye viden kan man nu udvikle mere præcise modeller for, hvordan gasser transporteres fra væske til atmosfære.

Resultaterne af undersøgelserne offentliggøres i en ph.d.-afhandling fra Aarhus Universitet, som Rikke Markfoged forsvarer d. 14. februar klokken 13:15 i auditorium 4D, bygning 1531, Institut for Matematik.

Jordbrug og fødevarer, Miljø, klima og energi, Science and Technology, Offentligheden / Pressen, Institut for Bioscience
Henvendelse om denne sides indhold: 
Revideret 18.04.2014

Her finder du Science and Technology

KONTAKTINFORMATION

Science and Technology
Aarhus Universitet
Bygning 1431
Nordre Ringgade 1
8000 Aarhus C
E-mail: scitech@au.dk
Tlf. 8715 0000
Fax: 8715 2068

NUMRE

CVR-nr: 31119103
P-nr: 1009828059
EAN-numre: www.au.dk/eannumre

Aarhus Universitet
Nordre Ringgade 1
8000 Aarhus C

E-mail: au@au.dk
Tlf: 8715 0000
Fax: 8715 0201

CVR-nr: 31119103
EAN-numre: www.au.dk/eannumre

AU på sociale medier
Facebook
LinkedIn
Twitter
YouTube

© — Henvendelser til webredaktør

Cookies på au.dk