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Jul 01, 2023

Mit Bioelektrohydrogenese links

Scientific Reports Band 12, Artikelnummer: 17779 (2022) Diesen Artikel zitieren 1732 Zugriffe auf 3 altmetrische Metrikdetails In dieser aktuellen Forschung werden die übrig gebliebenen Rückstände aus der Dunkelheit gesammelt

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 17779 (2022) Diesen Artikel zitieren

1732 Zugriffe

3 Altmetrisch

Details zu den Metriken

In dieser aktuellen Forschung wurden die verbleibenden Rückstände, die aus dem integrierten System der dunklen Fermentation und mikrobiellen Elektrolysezellen (DF-MEC) gesammelt wurden, das ausschließlich durch Belebtschlamm während der Bioumwandlung der landwirtschaftlichen Strohabfälle in Wasserstoffenergie biokatalysiert wird, auf ihre Machbarkeit untersucht wird als potenzielle Alternative zu Biodüngern zu den üblicherweise teuren anorganischen Düngemitteln eingesetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass die bei der Elektrohydrogenese verbleibenden Rückstände verschiedene pflanzenwachstumsfördernde mikrobielle Gemeinschaften anreicherten, darunter Enterobacter (8,57 %), Paenibacillus (1,18 %), Mycobacterium (0,77 %), Pseudomonas (0,65 %), Bradyrhizobium (0,12 %), Azospirillum (0,11 %) und Mesorhizobium (0,1 %), die allgemein für ihre Fähigkeit bekannt sind, verschiedene essentielle Phytohormone wie Indol-3-essigsäure/Indolessigsäure (IAA) und Gibberelline für das Pflanzenwachstum zu produzieren. Darüber hinaus enthalten sie sowohl phosphatlöslich machende als auch stickstofffixierende Mikrobengemeinschaften, die bemerkenswerterweise eine ausreichende Menge an assimilierbarem Phosphor und Stickstoff liefern, die für ein verbessertes Pflanzen- oder Nutzpflanzenwachstum erforderlich ist. Darüber hinaus wurden alle Makro- und Mikronährstoffe (einschließlich N, P, K usw.) aus den Rückständen analysiert und ausreichende Konzentrationen ermittelt, die für die Förderung des Pflanzenwachstums erforderlich sind. Die direkte Anwendung von MEC-Abwasser als Dünger in dieser aktuellen Studie förderte deutlich das Pflanzenwachstum (Solanum lycopersicum L. (Tomate), Capsicum annuum L. (Chili) und Solanum melongena L. (Auberginen)) und beschleunigte die Blüte und Fruchtbildung. erzeugende Prozesse. Basierend auf diesen Erkenntnissen könnten Elektrohydrogenese-Rückstände zweifellos als potenzieller Biodünger in Betracht gezogen werden. Somit bietet diese Technologie einen neuen Ansatz zur Kontrolle landwirtschaftlicher Rückstände und stellt gleichzeitig einen nachhaltigen, kostengünstigen und umweltfreundlichen Biodünger bereit, der die teuren chemischen Düngemittel ersetzen könnte.

Die übermäßige Produktion biologisch abbaubarer Abfälle aus der Landwirtschaft kann unweigerlich unsere Lebensumwelt schädigen, wenn sie nicht angemessen kontrolliert wird. Die anaerobe Vergärung von Abfällen zur Biogas- und/oder Produktion anderer bioaktiver Moleküle ist sowohl für die landwirtschaftliche Abfallwirtschaft als auch für die Energierückgewinnung von großem Interesse1. Die anaerobe Fermentation weist eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften auf, darunter die Produktion erneuerbarer Energie, die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und die Linderung der Schwere der landwirtschaftlichen Abfälle, die schädliche Probleme verursachen2,3. Obwohl der Fermentationsprozess als vielversprechende Strategie zur Kontrolle landwirtschaftlicher Abfälle gilt, entstehen dabei neben Biogas auch Fermentationsrückstände (allgemein als Gärreste bekannt), die das Problem der Umweltverschmutzung verschärfen könnten, wenn sie nicht richtig angegangen werden. Daher sollte über eine angemessene Bewirtschaftung nachgedacht werden, um die Umsetzung der anaeroben Fermentationstechnologie in großem Maßstab sicherzustellen.

Vor der Abfallwirtschaft haben Directive et al. bewiesen, dass Fermentationsabwasser zur Verbesserung der Bodenqualität eingesetzt werden kann, was zu landwirtschaftlichen oder ökologischen Verbesserungen führen könnte, und wurde als geeigneter Ansatz übernommen. Um jedoch eine nachhaltige Verwertung der Gärreste durch die Landwirtschaft zu gewährleisten, sollten deren Zusammensetzung, Stabilität und Hygiene vor der Verwendung charakterisiert werden4. Im Allgemeinen reichert Gärrest verschiedene Nährstoffe an und kann gegenüber handelsüblichen anorganischen Düngemitteln vorteilhafter gewählt werden, um den Ernteertrag, die Produktivität und die Bodenqualität zu fördern5,6. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Gärreste einen höheren Nährstoffgehalt enthalten als das produzierende Substrat. Obwohl während des Fermentationsprozesses eine große Menge Stickstoff als Ammonium (NH4) freigesetzt und Kohlenstoff sowohl in Form von Methan als auch CO2 entfernt wird, verbleibt immer noch eine angemessene Menge an N, Phosphor (P) und Kalium (K). in den Gärresten7. Daher könnten Fermentationsabwässer positive Auswirkungen auf die Bodenqualität und/oder die Pflanzengesundheit haben.

Es verfügt über düngende Eigenschaften, die die Pflanzenproduktivität aufgrund der Verfügbarkeit essentieller Nährstoffe für das Pflanzenwachstum erheblich steigern. Verdauungsrückstände können auch eine wichtige Rolle bei der Förderung der Bodeneffizienz durch Kohlenstoffumwandlung, Bodennährstoffkreislauf und die Erhaltung der Bodenstruktur spielen8. Sie tragen erheblich zur Verfügbarkeit von Boden-N bei, der als wesentliches Element zur Förderung des Pflanzenwachstums und der Stoffwechselaktivitäten der Bodenmikrobengemeinschaften gilt. Stickstoff wird größtenteils von Pflanzen/Kulturpflanzen aufgenommen und gilt daher als der wichtigste limitierende Faktor für die Pflanzenentwicklung9,10. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Fermentationsabwässer eine potenzielle Quelle für Ammoniumstickstoff sind, der auch von Pflanzen leicht aufgenommen werden kann11.

Andererseits reichern die Fermentationsrückstände verschiedene mikrobielle Gemeinschaften an und besiedeln nach der Anwendung auf Samen oder Pflanzen die Rhizosphäre, was zu einer Förderung des Pflanzenwachstums führt, indem die Nährstoffversorgung der Wirtspflanze erhöht wird12,13. Diese zusätzlichen düngenden Eigenschaften der Verdauungsrückstände lassen darauf schließen, dass sie hervorragend als potenzieller Biodünger eingesetzt werden können. Biodünger werden hauptsächlich zur Beschleunigung mikrobieller Stoffwechselaktivitäten eingesetzt, was zu einer Erhöhung der leicht assimilierbaren Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanze und/oder Nutzpflanze führt. Darüber hinaus erzeugen sie pflanzenwachstumsfördernde Materialien, lösen unlösliche Phosphate im Boden und verbessern die Bodenfruchtbarkeit durch atmosphärische Stickstofffixierung14. Basierend auf den oben genannten Düngeeigenschaften der Gärreste könnte es daher zweifellos die Bodenqualität verbessern, wenn es als Biodünger eingesetzt wird. Das Vorkommen stickstofffixierender Bakterien, der Mineralstoffgehalt und die Eigenschaften des Gärrests hängen jedoch von der Beschaffenheit des Substrats und der Art der Verdauung ab15.

Es scheint zwar umfangreiche Forschungsarbeiten zur Erforschung der Machbarkeit der Verwendung von Gärrückständen aus dem normalen anaeroben Vergärungsprozess von Nutztieren als Düngemittel zu geben, aber bisher gibt es keine Studie, die die Möglichkeit der Verwendung von Gärrückständen aus dem Bioelektrohydrogenese-Prozess untersucht als Dünger. Diese neuartige Arbeit zielt darauf ab, die Möglichkeit zu charakterisieren und zu untersuchen, die Abwasserrückstände aus den mikrobiellen Elektrolysezellen in Kombination mit dem dunklen Fermentationsprozess bei der Umwandlung der lignozellulosehaltigen Agrarabfälle in Biowasserstoffenergie als neuartigen potenziellen Dünger zu nutzen (siehe Abb. 1). Sowohl die Nährstoffzusammensetzung der Elektrohydrogenese-Rückstände als auch die damit verbundenen, das Pflanzenwachstum fördernden Bakteriengemeinschaften wurden alle analysiert und berichtet, um ihre hohe Düngungskapazität sicherzustellen. Darüber hinaus wurde das gesammelte MEC-Abwasser direkt als Dünger für den Anbau von drei ausgewählten Nutzpflanzen verwendet, nämlich Solanum lycopersicum L (Tomate), Capsicum annuum L. (Chili) und Solanum melongena L. (Auberginen).

Schematische Darstellung, die das allgemeine Konzept der Verwendung des aus Strohabfällen zugeführten MEC-Abwassers als potenziellen Biodünger veranschaulicht.

Dabei stammten die eingesetzten Rückstände aus dem integrierten System der Dunkelfermentation und der mikrobiellen Elektrolysezelle, das für die Bioumwandlung landwirtschaftlicher Abfälle in Biowasserstoffenergie in einem Prozess betrieben wurde, der durch Mikroorganismen (in Form von Belebtschlamm) biokatalysiert wurde, die aus der Abwasserbehandlung des UCAS-Campus Yanqi gewonnen wurden Werk, Peking, China. Die verwendeten landwirtschaftlichen Abfälle dienten als Kohlenstoffquellen, es handelte sich um luftgetrocknete Weizenstrohabfälle aus dem Landkreis Wei, Stadt Xingtai, Provinz Hebei, China. Vor der Verwendung wurde die gewaschene Biomasse 1 Stunde lang im Ofen (101-3AB, Tianjin Taintai Yiqi Youxian Co., Ltd., China) bei 105 ° C getrocknet; und dann mit einem Zerkleinerungsgerät (FE130, Staida Co., Tianjin, China) gehackt und pulverisiert. Das resultierende Strohpulver wurde dann mit verdünnter H2SO4 (0,5 %) im Verhältnis 1:10 (fest zu flüssig) gemischt und dann 60 Minuten lang bei 121 °C hydrolysiert. Die hydrolysierte Mischung wurde dann mit verdünnter Ca(OH)2-Lösung auf einen pH-Wert von 7,0 ± 2 neutralisiert und diente dann als Elektronendonor während des Elektrohydrogeneseprozesses16.

Der Elektrohydrogeneseprozess wurde in einem 3-l-Einkammer-MEC-Reaktor unter Verwendung einer Kohlebürste (Porosität 95 %) und eines mit einem Edelstahlnetz (30 Mesh) bedeckten Kohlenstoffgewebes als Anoden- bzw. Kathodenelektroden durchgeführt. Die Elektroden wurden in Reaktoren angeordnet, wie bereits von Yan et al.17 berichtet. Die Betriebstemperatur des Reaktors wurde auf 55 °C eingestellt und 24 Tage lang durchgeführt. Am Ende der MEC-Leistung wurden die Abwasserrückstände dann gesammelt und in diesem aktuellen Bericht auf ihre Möglichkeit untersucht, als potenzieller alternativer Biodünger zum teuren anorganischen Dünger in Betracht gezogen zu werden, anstatt ihn in der offenen Umgebung zu belassen, wo er andere verursachen kann nachteilige Probleme (siehe Abb. 1).

Um die Düngeeigenschaften der in DF-MEC integrierten Rückstände sicherzustellen, wurde die durch den gesamten organischen Kohlenstoff (TOC) und den gesamten Stickstoff (TN) gekennzeichnete Nährstoffzusammensetzung auf der Grundlage der Standardmethoden analysiert18. Vor der weiteren Nährstoffanalyse wurde die gesammelte Probe in Salpetersäure und Perchlorsäure (HNO3 3 %) hydrolysiert und die Makro- und Mikronährstoffe (P, K, Ca, Na, Mg und S) sowie Schwermetalle (Mn, Ni, Cu, Zn und Pb) wurden dann wie zuvor berichtet durch induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (XSERIES 2 ICP-MS; Thermo Scientific, MA, USA) nachgewiesen19.

Die Proben wurden aus dem Abwasser der integrierten DF-MEC-Reaktoren gesammelt und die Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft wurde von Major Bio durchgeführt. Co., Ltd. (Shanghai, China) durch den Einsatz von Polymerase-Kettenreaktions-Amplifikation und Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie, die von Major Bio durchgeführt wurden. Co., Ltd. Ein Rapid Power Soil DNA Isolation Kit (Mo Bio Laboratories, Inc, USA) wurde verwendet, um genomische Desoxyribonukleinsäure (DNA) aus Biofilm gemäß den Anweisungen des Herstellers zu extrahieren. Die Miseq-Sequenzierung wurde für Illumina unter Verwendung der Bakterienprimer 338F (5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′) und 806R (5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′) für die V3–V4-Region des 16S-rRNA-Gens erstellt20. Um die Auswirkungen zufälliger Sequenzierungsfehler zu minimieren, wurden Sequenzen von geringer Qualität entfernt, indem Sequenzen ohne exakte Übereinstimmung mit dem Vorwärtsprimer, solche ohne erkennbaren Rückwärtsprimer, mit einer Länge von weniger als 200 Nukleotiden oder länger als 460 bp sowie solche, die welche enthielten, entfernt wurden mehrdeutige Basisaufrufe (Ns). Die übrigen Sequenzen wurden wie zuvor von Yang et al. beschrieben durchgeführt. und Caporaso et al.21,22, und die ähnlichen Sequenzen wurden mithilfe von USEARCH23 zu operativen taxonomischen Einheiten mit einer Ähnlichkeit von 97 % gruppiert, und die damit verbundene Artenvielfalt und -häufigkeit wurde analysiert, um die dominanten Arten in den untersuchten Protokollen zu finden.

Achtzehn Kunststoffschalen (16,5 cm (Durchmesser) × 15 cm (Höhe)) wurden gekauft und in diesem Pflanzenwachstumsexperiment als Bodenbehälter verwendet. Die Schalen wurden mit der gleichen Menge Erde gefüllt (jeweils ~ 4 kg), und 9 von ihnen wurden mit dem Elektrohydrogenese-Abwasser versorgt, während die restlichen 9 nur mit Wasser (ohne MEC-Abwasser) versorgt und als Kontrollen gekennzeichnet waren. Die angebauten Pflanzen waren Tomaten (Solanum lycopersicum L.), Chili (Capsicum annuum L.) und Auberginen (Solanum melongena L.), und ihre Pflänzchen wurden von Beijing Shengke Oriental Technology Co., LTD, Peking, China, gekauft. Keine der ausgewählten Nutzpflanzenarten stand auf der Roten Liste gefährdeter Arten der IUCN (International Union for Conservation of Nature), und alle in dieser aktuellen Studie durchgeführten Verfahren verstießen nie gegen die von beiden veröffentlichten internationalen Richtlinien und Vorschriften zum Schutz stark vom Aussterben bedrohter Pflanzenarten Grundsatzerklärung der IUCN zur Forschung an vom Aussterben bedrohten Arten und Übereinkommen über den internationalen Handel mit gefährdeten Arten freilebender Tiere und Pflanzen.

Bevor sie auf ihre jeweiligen Pflanzschalen gepflanzt werden, werden sie zunächst von der Urerde abgewaschen, um die Wurzeln zu befreien und so die Kontaktfläche für unsere vorbereitete Erde zu vergrößern. Jede einzelne Art wurde in Drillingen in Erde mit MEC-Abfluss (Boden + Abwasser) gepflanzt, um Wachstumsdatenfehler zu vermeiden, und direkt mit der entsprechenden Pflanze verglichen, die in Erde mit Wasser (Boden + Wasser) gewachsen war. Um ein Austrocknen des Bodens während der Kultivierung zu vermeiden, wurden die Abflussflüssigkeit der Elektrohydrogenese und Wasser (~ 0,5 l) regelmäßig alle 5 Tage zu den jeweiligen Protokollen hinzugefügt, und die Pflanzenhöhe und die Anzahl der Blätter wurden ebenfalls über einen Monat hinweg in Abständen von 5 Tagen überwacht . Am Ende des 3. Kultivierungsmonats wurde das Pflanzenwachstum in Zeiten des Fruchtertrags unter Berücksichtigung der Fruchtanzahl und -größe pro Kultur (Pflanze) bewertet und direkt mit den entsprechenden Kontrollen verglichen. Der Versuchsaufbau ist in Tabelle 1 zusammengefasst.

Bei dieser Untersuchung wurden die ORIGIN-Software _v9.sr2 und Microsoft Excel für grundlegende deskriptive Statistiken, Datenverarbeitung und Figurenzeichnungen verwendet. Die Daten wurden in Tripletts gesammelt, um statistische Fehler bei der Datenanalyse und -interpretation zu minimieren.

Um die bei der Elektrohydrogenese zurückgebliebenen Rückstände als potenzielle Biodünger zu charakterisieren, wurde die Probe aus den Betriebsreaktoren einem 16S-rRNA-Sequenzierungstest unterzogen. Interessanterweise zeigten die Ergebnisse, dass das Bioelektrohydrogenese-Abwasser mit verschiedenen Mikroorganismen, einschließlich pflanzenwachstumsfördernder Mikroben, angereichert war weisen Merkmale auf, die an Biodünger erinnern. Zu den bekannten pflanzentwickelnden bakteriellen Gattungen, die in DF-Mec-Resten beobachtet wurden Rhodococcus, Bacillus , Methylobacterium-Methylorubrum, Microbacterium, Flavobacterium, Devosia, Acinetobacter, Mesorhizobium, Enterobacter, Aeromonas, Beijerinckia usw.24,25,26 (Abb. 2). Zahlreiche Untersuchungen zur Machbarkeit der Verwendung anderer Biodünger als chemischer Düngemittel haben ergeben, dass die oben genannten Mikroben eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung der erforderlichen Nährstoffe für einen höheren Ernteertrag spielen.

Die Häufigkeit der im DF-MEC-Gärrest nachgewiesenen pflanzenwachstumsfördernden Bakterien (Gattungsebene) (%).

Zu den nachgewiesenen stickstofffixierenden Mikroorganismen aus dem Elektrohydrogenese-Abwasser gehören Azospirillum sp. (0,11 ± 0,02 %), Rhizobien (Rhizobium (0,058 ± 0,02 %), Bradyrhizobium (0,11 ± 0,04 %) und Mesorhizobium (0,1 ± 0,03 %) und Beijerinckia (0,08 ± 0,03 %) (Abb. 2) und waren wiederholt für ihren hervorragenden Beitrag zum Stickstoffbedarf der Pflanzen durch biologische Stickstofffixierung gelobt, die ein wichtiger Bestandteil einer nachhaltigen Landwirtschaft ist25. Obwohl die Atmosphäre zu etwa 78 % aus N2 besteht, könnte es in seinem natürlichen Zustand nicht von Pflanzen genutzt werden. Bevor es von Pflanzen genutzt werden kann, muss es in Ammoniak umgewandelt werden, die von Pflanzen/oder Nutzpflanzen über einen biologischen Stickstofffixierungsmechanismus leicht assimilierbare Form von Stickstoff25. Der biologische Stickstofffixierungsmechanismus ist in Abb. 3 zusammengefasst.

Mechanismus der durch das Nitrogenase-Enzym biokatalysierten Stickstofffixierung. Die pflanzenwachstumsfördernden Bakterien produzieren Nitrogenase, ein komplexes Enzym bestehend aus Dinitrogenase-Reduktase und Dinitrogenase. Dieses komplexe Enzym spielt eine wichtige Rolle bei der molekularen N2-Fixierung. Die Dinitrogenase-Reduktase stellt Elektronen bereit und die Dinitrogenase nutzt diese Elektronen, um N2 zu NH3 zu reduzieren. Allerdings stellt Sauerstoff eine potenzielle Bedrohung für diesen Prozess dar, da er die Fähigkeit besitzt, sich an den Enzymkomplex zu binden, ihn inaktiv zu machen und somit den Prozess zu hemmen. Interessanterweise hat bakterielles Leghämoglobin eine starke Affinität zu O2 und wird daher stärker und effektiver an freien Sauerstoff gebunden, um die Auswirkungen des verfügbaren Sauerstoffs auf den gesamten Prozess der Stickstofffixierung zu unterdrücken.

Darüber hinaus wurden verschiedene phosphatlöslich machende und mineralisierende Stämme auch in Bioelektrohydrogenese-Rückständen gefunden, die aus unseren integrierten DF-MEC-Reaktoren gesammelt wurden. Unter den Mikroorganismen mit der Fähigkeit, unlöslichen anorganischen Phosphor zu solubilisieren/metabolisieren, gehörten zu den dominierenden Bakteriengattungen Pseudomonas (0,65 ± 0,15 %), Bacillus (0,44 ± 0,11 %), Rhodococcus (0,04 ± 0,009 %), Rhizobium (0,05 ± 0,02 %). ), Microbacterium sp. (0,04 ± 0,01 %), Achromobacter (0,16 ± 0,07 %) und Flavobacterium (0,058 ± 0,014 %) (Abb. 2). Obwohl im Boden enorme Mengen an Phosphor vorhanden sind, trägt sein hoher Anteil im ursprünglichen Zustand nie zum Pflanzenwachstum bei, es sei denn, er wird biotransformiert in resorbierbare Formen, einschließlich monobasischer und dibasischer. Die Mechanismen der mikrobiellen Phosphatlöslichkeit sind in Abb. 4 gut beschrieben.

Anorganische Phosphorlösung durch phosphatlöslich machende Rhizobakterien. Ein Bakterium löst anorganischen Phosphor durch die Wirkung niedermolekularer organischer Säuren wie Gluconsäure und Zitronensäure. Die Hydroxyl- (OH) und Carboxylgruppen (COOH) dieser Säuren chelatisieren die an Phosphat gebundenen Kationen und wandeln so unlöslichen Phosphor in eine lösliche organische Form um. Die Mineralisierung von löslichem Phosphor erfolgt durch die Synthese verschiedener Phosphatasen, die den Hydrolyseprozess katalysieren. Wenn Pflanzen diese solubilisierten und mineralisierten Phosphormoleküle aufnehmen, steigern sich schließlich das gesamte Pflanzenwachstum und der Ernteertrag deutlich.

In dieser aktuellen Arbeit enthielt das Elektrohydrogenese-Abwasser auch Bakteriengattungen wie Mycobacterium (0,77 ± 0,18 %), Allorhizobium (0,05 ± 0,02 %), Pararhizobium (0,05 ± 0,02 %), Paenibacillus (1,18 ± 0,24 %), Bradyrhizobium (0,11 ±). 0,04 %), Rhizobium (0,05 ± 0,02 %), Acinetobacter (0,14 ± 0,02 %) und Azospirillum (0,11 ± 0,025 %) (Abb. 2), die die Fähigkeit haben, Indol-3-essigsäure/Indolessigsäure zu synthetisieren ( IAA) durch Indol-3-brenztraubensäure und Indol-3-essigsäurealdehyd25. IAA ist eine bekannte Art von Phytohormon, das das Pflanzen-/Pflanzenwachstum fördert. Insbesondere Azospirillum sp. produziert auch verschiedene Phytohormone, nämlich Cytokinine, Gibberelline, Ethylen, Abscisinsäure und Salicylsäure, Auxine, Vitamine wie Niacin, Pantothensäure und Thiamin. Das konzeptionelle Modell zur Beschreibung der positiven Auswirkungen der Impfung mit Azospirillum sp. Ein Phytohormone produzierendes, das Pflanzenwachstum förderndes Rhizobakterium und seine detaillierten Funktionen für das Pflanzenwachstum sind in Abb. S1 zusammengefasst und dargestellt. Das Vorhandensein dieser Rhizobakterien in den Bioelektrohydrogenese-Rückständen impliziert daher weiterhin die Eignung, die verbleibenden DF-MEC-Rückstände als potenzielle Biodünger zu betrachten.

Einige andere Bakteriengattungen mit der Fähigkeit, die Schwermetalltoxizität biologisch zu beseitigen, wurden ebenfalls in den übrig gebliebenen Rückständen der Bioelektrohydrogenese gefunden. Zu den nachgewiesenen pflanzenwachstumsfördernden Bakteriengattungen zählen; Rhizobium (0,058 ± 0,023 %), Mesorhizobium (0,1 ± 0,026 %), Bradyrhizobium (0,11 ± 0,04 %), Pseudomonas (0,65 ± 0,15 %) und Achromobacter (0,16 ± 0,077 %) wurden als entscheidender Beitrag zur Linderung der Toxizität angegeben der Schwermetalle durch einen Bioremediationsprozess und verbessern die Bodenqualität für eine entlastende Pflanzenentwicklung26 (Abb. 2). Weitere nachgewiesene Schwermetall-bioremediierende Mikroorganismenarten waren Chryseobacterium sp. (0,08 ± 0,007 %), Azospirillum (0,11 ± 0,02 %), Bacillus (0,44 ± 0,11 %), Enterobacter (8,57 ± 0,9 %), Gordonia (0,06 ± 0,02 %), Paenibacillus (1,18 ± 0,24 %), Pseudomonas (0,65). ± 0,15 %) und Actinomyceten (0,36 ± 0,05 %), die entweder mikrobielle Siderophore oder einen enzymatischen biologischen Abbauprozess nutzen.

Wie bereits im Abschnitt „Materialien und Methoden“ erwähnt, enthielten die bei der Elektrohydrogenese verbleibenden Rückstände verschiedene mikrobielle Gemeinschaften, die das MEC-Substrat abbauten und Biogas und anorganische Verbindungen erzeugten. Darüber hinaus wurde berichtet, dass diese anorganischen Nährstoffe aufgrund der Substratmineralisierung im Fermentationsabwasser im Allgemeinen in leicht für Pflanzen verwertbaren Formaten verfügbar sind27. Neben dem Nachweis verschiedener pflanzenwachstumsfördernder Mikroorganismen im Elektrohydrogenese-Abwasser wurde in den Rückständen auch eine größere Anzahl mineralischer Elemente untersucht und analysiert, die für das geförderte Wachstum und die Entwicklung von Kulturpflanzen unerlässlich sind. Die nachgewiesenen Konzentrationen primärer und sekundärer Makroelemente in den Rückständen wurden in absteigender Reihenfolge wie folgt angeordnet: P > S > Na > K > N > Ca > Mg. Interessanterweise zeigen die Ergebnisse, dass die Rückstände reichlich Phosphor (2,766 × 103 mg/L), Stickstoff (274 mg/L), Kalium (282 mg/L), Kalzium (17,66 mg/L) und Magnesium (16,3 mg/L) enthielten. , Schwefel (1,225 × 103 mg/L) und Natrium (294,3 mg/L), die als Makronährstoffe bekannt sind, die in größeren Mengen für ein verbessertes Pflanzen-/Pflanzenwachstum benötigt werden (Abb. 5).

Makro- und Mikronährstoffe, die aus den bei der Bioelektrohydrogenese verbleibenden Rückständen nachgewiesen werden (mg/L).

Darüber hinaus wurden auch geringe Mengen der Mikroelemente Ni, Pb, Zn, Cu, Cr, Hg und Cd in den Rückständen der Elektrohydrogenese gefunden, und diese Elemente werden im Allgemeinen in geringen Mengen für die Entwicklung von Pflanzen benötigt (Abb. 5). andernfalls sind ihre hohen Konzentrationen toxisch für die Pflanzenzellen und unterdrücken oder hemmen somit das Pflanzenwachstum. Die in dieser aktuellen Studie nachgewiesenen Konzentrationen der wichtigsten Mikroelemente lagen lediglich zwischen 0,36 und 9,6 × 10–5 mg/L und es wurde berichtet, dass sie alle eine grundlegende Rolle bei pflanzlichen Stoffwechselreaktionen spielen.

Nach der Bewertung der pflanzenwachstumsfördernden Bakteriengemeinschaften und der für das Pflanzen-/Pflanzenwachstum erforderlichen Makro- und Mikronährstoffe in den übrig gebliebenen Rückständen der Elektrohydrogenese wurden diese direkt als Dünger für den Anbau von drei verschiedenen Pflanzenarten verwendet, darunter Tomaten, Chili und Auberginen oben im Abschnitt „Materialien und Methoden“ beschrieben. Um das Potenzial des Elektrohydrogenese-Abwassers als Dünger zu ermitteln, wurden die Pflanzen, die in dem mit dem Abwasser angereicherten Boden (Boden + Abwasser) gewachsen waren, direkt mit ihren entsprechenden Kontrollpflanzen (Boden + Wasser) verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Pflanzen mit Abwasser am Ende des 1. Monats schneller wuchsen und ein gutes Maß an Verzweigung erzeugten als die Kontrollpflanzen (siehe Abb. 6), was möglicherweise auf die Verfügbarkeit beider Mikrobenarten mit biodüngenden Aspekten zurückzuführen ist Mikro- und Makronährstoffe im Abwasser.

Analyse des Pflanzenwachstums am Ende des 1. Anbaumonats. (a) Tomate im Boden mit Abwasser und ihre Bekämpfung ohne Abwasser (b); (c) Chili, der im Boden mit Abwasser angebaut wird, und seine Bekämpfung ohne Abwasser (d); und (e) Auberginen, die in Erde mit Abwasser gezüchtet wurden, und ihre entsprechende Kontrolle, die ohne Abwasser gezüchtet wurde (f) (nach 2 Monaten).

Beispielsweise betrug die Höhe von Tomaten (Solanum lycopersicum L.) und Chili (Capsicum annuum L.) im Boden + Elektrohydrogenese-Abfluss ~ 36,9 ± 2,1 cm bzw. ~ 32,6 ± 0,8 cm, was ~ 2,03 bzw. ~ 1,2 Mal so hoch war wie die entsprechende Höhe Pflanzenarten im Kontrollprotokoll (siehe Abb. 7). Allerdings zeigten die Auberginenarten (Solanum melongena L.) in beiden Protokollen nach einem Monat Kultivierung keine nennenswerten Höhenunterschiede (Daten nicht gezeigt), was wahrscheinlich auf ihre geringen Anpassungseigenschaften an die neue Umgebung zurückzuführen ist. Nach dem 2. Monat betrug die Höhe der Auberginen in Erde + Abwasser jedoch das 2,7-fache der Höhe der Auberginen-Kontrolle, die ohne Abwasser kultiviert wurde (siehe Abb. 6e, f). Darüber hinaus waren sowohl die Anzahl der Pflanzenblätter als auch ihre Länge bei Pflanzen, die in Erde + Abwasser kultiviert wurden, deutlich höher als bei Pflanzen, die ohne Zufuhr von Abwasser kultiviert wurden.

Tägliche Analyse des Pflanzenwachstums innerhalb eines Monats nach der Kultivierung. (a) Überwachung des Tomatenwachstums, (b) Analyse des Chili-Wachstums.

Am Ende des 3. Monats erzeugten die Pflanzen in Erde + Elektrohydrogenese-Abwasser mehr große Früchte als die Kontrollpflanzen (siehe Abb. 8), aber die Tomate (Solanum lycopersicum L.) erzeugte in beiden Protokollen keine Früchte Dies war wahrscheinlich auf die hohen Wettertemperaturen zurückzuführen, die das kontinuierliche Wachstum hemmten, da zuvor berichtet wurde, dass Tomatenarten im Allgemeinen sehr empfindlich auf Temperaturänderungen reagieren28,29. Der Endertrag wurde anhand der Größe und Anzahl der Früchte pro Kulturpflanze bewertet. Chili, das im Boden mit MEC-Abfluss angebaut wurde, brachte 3 Früchte/Pflanze hervor und die entsprechende Kontrolle ohne Abfluss brachte nur 1 Frucht/Pflanze hervor. Die Größe der Chili-Früchte im Boden + Abwasser betrug 16 cm und war damit etwa 18,7 % höher als bei der entsprechenden Kontrolle. Darüber hinaus erzeugte zum Zeitpunkt der Datenerhebung die Auberginenpflanze, die im Boden mit MEC-Abwasser kultiviert wurde, Auberginenfrüchte, während die entsprechende Pflanze, die ohne Elektrohydrogenese-Abwasser kultiviert wurde, zu blühen begann (siehe Abb. 8). Dies zeigt weiter den signifikanten Beitrag des Elektrohydrogenese-Abwassers zur Beschleunigung des Pflanzenwachstums. Dabei haben die bei der Elektrohydrogenese verbleibenden Rückstände die Bodenqualität deutlich verbessert und die Phänologie der Pflanzen, die durch Pflanzenwachstum, die Bildung neuer Blätter, die Blüte und die Produktion von Früchten gekennzeichnet ist, erheblich gefördert.

Analyse des Pflanzenwachstums, gekennzeichnet durch den Blüte- und Fruchtprozess am Ende der 3 Monate. (a) Chili, der in Erde mit Abwasser angebaut wird, und seine Bekämpfung ohne Abwasser (b); (c) Auberginen, die im Boden mit Abwasser angebaut werden, und die entsprechende Kontrolle, die ohne Abwasser angebaut wird (d).

Unter Biodüngern versteht man im Allgemeinen verschiedene mikrobielle Zellen mit der Fähigkeit, die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern. Der Einsatz von Mikroorganismen als Biodünger könnte aufgrund ihres enormen Potenzials zur Förderung der Pflanzenproduktion und der Lebensmittelsicherheit eine vielversprechende Alternative zu teuren chemischen Düngemitteln im Agrarsektor sein. In dieser aktuellen Arbeit wurde nach Abschluss der Umwandlung der Lignozellulose-Biomasse in Biogas über ein integriertes DF-MEC-System der Fermentationsabfluss gesammelt und auf seine Möglichkeit analysiert, als potenzieller Biodünger in Betracht gezogen zu werden (siehe Abb. 1). Interessanterweise wurden eine Reihe der bekannten Mikroorganismen mit bemerkenswerten Auswirkungen auf die Steigerung der Bodenfruchtbarkeit und des Pflanzenwachstums reichlich in den übrig gebliebenen Rückständen der Elektrohydrogenese gefunden und werden in dieser Arbeit ausführlich diskutiert.

Zu den stickstofffixierenden Mikroorganismen zählen unter anderem Azospirillum sp., Rhizobium sp., Bradyrhizobium sp., Mesorhizobium sp. und Beijerinckia sp. (Abb. 2), über die zuvor aufgrund ihres bemerkenswerten Beitrags zu pflanzlichen Stickstofffixierungsmechanismen berichtet wurde25. Zum Beispiel Azospirillum sp. (0,11 ± 0,02 %) wurde in den Fermentationsrückständen aus integrierten DF-MEC-Reaktoren gefunden, und diese Bakteriengattung ist allgemein als Modellbakterien zur Förderung des Pflanzenwachstums bekannt. Es hat sich gezeigt, dass es die Fähigkeit besitzt, verschiedene Pflanzenarten zu besiedeln und deren Wachstum, Entwicklung und Produktivität unter normalen Feldbedingungen bemerkenswert zu fördern24. Die biologische Stickstofffixierung ist der Hauptmechanismus, der durch den Inokulationsprozess nachgewiesen wurde30. In einer zuvor veröffentlichten Arbeit wurde berichtet, dass die Inokulation von Azospirillum sp. Bei Trockenlandkulturen stieg der Getreideertrag im Winter um 14 %, bei Sommergetreide um 9,5 % und bei Hülsenfrüchten um 6,6 %. Die Inokulation dieser Bakteriengattung in die Pflanze steigert den Stickstoffgehalt sowohl in den Trieben als auch in den Körnern erheblich. Darüber hinaus hat es das Potenzial, die benötigten Dosen der Stickstoffdüngung für verschiedene Pflanzen-/Nutzpflanzenarten auszugleichen; fördern die Wurzelentwicklung und begünstigen die Aufnahme essentieller Makroelemente für das Pflanzenwachstum, einschließlich N, P und K31,32. Im Allgemeinen wurde berichtet, dass die oben genannten stickstofffixierenden Mikroorganismen, die in den Rückständen dieser aktuellen Bioelektrohydrogenese gefunden wurden, diesen atmosphärischen Stickstoff mithilfe eines enzymatischen Komplexes, der als Nitrogenase bekannt ist, in Ammoniak umwandeln25. Letztere besteht aus Dinitrogenase-Reduktase (mit Fe als Cofaktor) und Dinitrogenase (mit Fe und Mo als Cofaktoren)33 (siehe Abb. 3).

Darüber hinaus umfasst die andere Gruppe von Mikroorganismen Pseudomonas sp., Bacillus sp., Rhodococcus sp., Rhizobium sp., Azospirillum sp., Microbacterium sp. Achromobacter und Flavobacterium, die ebenfalls im Elektrohydrogenese-Abwasser nachgewiesen wurden, zeigten ein großes Potenzial, unlöslichen Phosphor in lösliche Formen zu solubilisieren, die von der Pflanze leicht zur Förderung ihrer Entwicklung genutzt werden könnten. Daher stehen Rückstände wie Elektrohydrogenese-Abwässer, die solche Mikroorganismen enthalten, aufgrund ihrer Fähigkeit, verschiedenen Pflanzen/oder Nutzpflanzen eine ausreichende assimilierbare Menge an Phosphor bereitzustellen, auf der Liste der nachhaltigen Biodünger. Phosphatlöslich machende Bakterien versorgen die Pflanzen nicht nur mit Phosphor in löslicher Form, sondern steigern auch das Pflanzenwachstum, indem sie die Effizienz der biologischen Stickstofffixierung durch stickstofffixierende Mikroorganismen stimulieren25,34 (Abb. 4).

Die Phytohormon-produzierenden Mikroorganismen, nämlich Mycobacterium sp., Allorhizobium sp., Pararhizobium sp., Paenibacillus sp., Bradyrhizobium sp., Rhizobium sp., Acinetobacter sp. und Azospirillum sp. wurden auch reichlich im Elektrohydrogenese-Abwasser gefunden. Sie sind an der Herstellung von Indol-3-essigsäure/Indolessigsäure (IAA) beteiligt, die verschiedene pflanzenphysiologische Mechanismen wie die Teilung und Differenzierung pflanzlicher Zellen fördert; es induziert die Keimung von Samen und Knollen; fördert die Wurzelentwicklung und initiiert sowohl die Seiten- als auch die Adventivwurzelbildung. Es steuert im Allgemeinen vegetative Wachstumsprozesse und vermittelt Reaktionen auf Licht, Schwerkraft und Fluoreszenz. Es hat einen bemerkenswerten Einfluss auf die Photosynthese und die Pigmentbildung. regelt den Großteil der Biosynthese verschiedener Metaboliten und unterstützt die Widerstandsfähigkeit gegenüber stressigen Umweltbedingungen35. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die oben genannten Rhizobienstämme die Oberfläche der Pflanzenblätter erheblich vergrößern und die Öffnungs- und Schließzeit der Spaltöffnungen steuern, um eine hohe Photosyntheserate der Pflanzen und eine effiziente Wassernutzung zu gewährleisten36. Darüber hinaus ist Azospirillum sp. produziert die am häufigsten beschriebenen Wachstumsförderer, darunter Cytokinine, Gibberelline, Ethylen, Abscisinsäure und Salicylsäure, Auxine, Vitamine wie Niacin, Pantothensäure und Thiamin, die eine wichtige Rolle bei der Wachstumsförderung spielen37 (siehe Abb. S1).

Darüber hinaus enthielten die gesammelten Elektrohydrogenese-Rückstände schwermetallbioremediierende Mikroorganismen, zu denen hauptsächlich Rhizobium sp., Mesorhizobium sp., Bradyrhizobium sp., Pseudomonas sp. und Achromobacter sp. gehören. Die gemeinsamen Mechanismen dieser Bakterien hängen hauptsächlich mit der Produktion von 1-Aminocyclopropan-1-carboxylat-Desaminase zusammen, von der bekannt ist, dass sie die durch Schwermetalltoxizität in Pflanzen verursachte Akkumulation von stressinduziertem Hormon (Ethylen) verringert oder hemmt38. Ein weiterer Mechanismus ist die Produktion mikrobieller Siderophore, die den auf Pflanzen oder Nutzpflanzen ausgeübten Stress lindern, indem sie stabile Komplexe bilden, die toxische Schwermetalle, nämlich Pb, Cu, Zn, Cd und Cr, enthalten, insbesondere für Chryseobacterium sp.39,40. Es wurde auch berichtet, dass diese Bakteriengruppen die Metalltoxizität durch Biosorption von Schwermetallen auf Bakterienzellen über stoffwechselabhängige oder unabhängige Ansätze reduzieren41. Neben der Förderung des Pflanzenwachstums sind in dieser aktuellen Arbeit auch einige Mikroorganismen wie Azospirillum sp., Bacillus sp., Enterobacter sp., Gordonia sp., Paenibacillus sp., Pseudomonas sp. und Actinomycetes sp. in den Elektrohydrogenese-Resten zu finden. Es wurde auch berichtet, dass sie die Toxizität von Pestiziden durch einen enzymatischen biologischen Abbauprozess verringern können25,42 (Abb. 2). Zu den am häufigsten genannten Schlüsselenzymen, die am Abbau von Pestiziden beteiligt sind, gehören Esterasen, Hydrolasen, Oxidasen mit gemischten Funktionen und das Glutathion-S-Transferase-System durch verschiedene Stoffwechselreaktionen wie Oxidation, Hydrolyse, Addition einer Aminogruppe an eine Nitrogruppe, Reduktion einer Nitrogruppe zu einer Aminogruppe Gruppe, Dehalogenierung, Ringspaltung und Ersatz von Schwefel durch Sauerstoff43. Daher könnten Rückstände aus dem Elektrohydrogenese-Prozess ein potenzieller Biodünger sein, da sie einen vielversprechenden Ansatz zur Verringerung der Pestizidkontamination im Boden auf umweltfreundliche und nachhaltige Weise darstellen.

Neben den in den Rückständen der Elektrohydrogenese vorkommenden pflanzenwachstumsfördernden Mikroorganismen wurden auch Makronährstoffe nachgewiesen und diskutiert, die vergleichsweise in großen Mengen zur Pflanzenwachstumsförderung benötigt werden (Abb. 5). Stickstoff hat die Fähigkeit, das vegetative Wachstum von Pflanzen zu fördern. Es trägt erheblich zur Stärkeproduktion im Pflanzenblatt bei, liefert Aminosäuren als Rohstoffe für die Proteinsynthese und steigert so die Pflanzenproduktion44. Phosphor, eines der Hauptelemente für das Pflanzenwachstum, ist der Schlüsselbestandteil von Zellmembranen, Nukleinsäuren und Stoffwechselenzymen. Daher spielt es eine wichtige Rolle in verschiedenen zellulären Prozessen wie dem Kohlenhydratstoffwechsel, der Energieproduktion, der Signalübertragung, der Photosynthese und der Redoxhomöostase. Es fungiert beispielsweise als potenzieller Aktivator für mehr als sechzig pflanzliche Enzyme, gleicht den Wassergehalt aus und wirkt in Pflanzen als salzreduzierendes Mittel44. Ebenso ist Kalium auch ein wasserregulierendes Element in Pflanzen, ein Enzymaktivator und beteiligt sich an photosynthetischen Stoffwechselprozessen, die so zu einer geförderten Pflanzenentwicklung führen. Schwefel ist ein wesentliches Element, das an der Herstellung von Aminosäuren, insbesondere Methionin und Cystein, beteiligt ist. Es ist ein Hauptbestandteil einer Cofaktor-/prothetischen Gruppe im Fe-S-Zentrum, S-Adenosylmethionin, Thiamin und verschiedenen Metaboliten44,45. Bei Schwefelmangel färben Pflanzen die Blätter blassgelb, wie bei N-Mangel. Die Rückstände reichern auch verschiedene Mikronährstoffe wie Zink, Eisen usw. an. Berichten zufolge steuert Zn zahlreiche pflanzenphysiologische Prozesse, darunter den Kohlenhydratstoffwechsel, die Zellproliferation und P-Zn-Wechselwirkungen46; in der Erwägung, dass Eisen (Fe) als unverzichtbares Element für die Chlorophyllsynthese gilt und die Chloroplastenstruktur bewahrt; Beide werden jedoch in sehr geringer Konzentration benötigt (Abb. 5).

Konsequenterweise förderte die direkte Anwendung der gesammelten Elektrohydrogenese-Rückstände als Dünger in dieser Studie deutlich das Wachstum und die Entwicklung der drei ausgewählten Pflanzen, nämlich Tomate (Solanum lycopersicum L.), Chili (Capsicum annuum L.) und Aubergine (Solanum). melongena L.) (siehe Abb. 6, 7). Darüber hinaus beschleunigte die Zugabe des MEC-Abwassers die Pflanzenphänologie, die durch Blüte und Fruchtbildung gekennzeichnet ist, aufgrund der Verfügbarkeit von pflanzenwachstumsfördernden Rhizobien (PGPR), stickstofffixierenden Mikroorganismen, phosphatlöslich machenden Mikroorganismen, Phytohormon produzierenden Mikroorganismen. Schwermetalle beseitigende Mikroorganismen und eine ausreichende Menge an Mikro- und Makronährstoffen im Abwasser (siehe Abb. 8).

Daher gewährleisten der nachgewiesene Gehalt an Mikro- und Makroelementen und die Dominanz von Mikroorganismen mit düngenden Eigenschaften in den bei der Elektrohydrogenese verbleibenden Rückständen die Sicherheit der Verwendung von Abwässern, die aus dem mit Weizenstroh-Biomasse gefütterten MEC gesammelt wurden, als zukünftiger Biodünger zur Verbesserung der Bodenqualität, was somit fördert Pflanzenwachstum, wie in dieser aktuellen Forschung gezeigt. In diesem Zusammenhang wird das Recycling von Bioelektrohydrogenese-Rückständen in landwirtschaftlichen Systemen den Einsatz teurer Mineraldünger erheblich reduzieren, die Bodenqualität verbessern und eine vielversprechende Möglichkeit zur Kontrolle landwirtschaftlicher Abfälle bieten. Es ist jedoch eine weitere Studie erforderlich, die den Gehalt an Mikro- und Makroelementen in ihren bioverfügbaren Formen untersucht, um den Düngewert der nach dem biologischen Abbau verbleibenden Rückstände der Elektrohydrogenese umfassend zu ermitteln. Da die Zusammensetzung des MEC-Abwassers darüber hinaus in erster Linie von der Art des verwendeten Substrats abhängt, sind weitere Untersuchungen erforderlich, bei denen MEC-Abwasser aus Reaktoren, die mit lignozellulosehaltigen Agrarabfällen außer Weizenstrohbiomasse als Biodünger betrieben werden, als Biodünger eingesetzt wird, um die Effizienz der Verwendung solcher Rückstände insgesamt zu bestätigen Agrarabfälle zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenentwicklung.

Die während der aktuellen Studie generierten und analysierten Datensätze sind im NCBI Short Read Archive (SRA) unter der Bioproject-Zugangsnummer PRJNA843580 mit den Biosample-Zugangsnummern SAMN28748668, SAMN28748669, SAMN28748670 und SAMN28748671 verfügbar.

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Die Autoren dieser Untersuchung danken dem vom Binzhou Institute of Technology (GYY-DTFZ-2022-003) finanzierten Projekt sowie dem Science and Technology Service Network Initiative Project der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (KFJ-STS-QYZX-112) zutiefst. und das President's Fellowship for International Ph.D. der Chinesischen Akademie der Wissenschaften – der World Academy of Sciences (CAS-TWAS). Den Studierenden danken wir für ihre finanzielle Unterstützung, die zum Erfolg dieses Berichts beigetragen hat.

Hochschule für Ressourcen und Umwelt, Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, 19 A Yuquan Road, Peking, 100049, Volksrepublik China

Fabrice Ndayisenga, Zhisheng Yu, Bobo Wang, Jie Yang, Gang Wu und Hongxun Zhang

Binzhou Institute of Technology, Weiqiao-UCAS Science and Technology Park, Binzhou, 256606, Shandong, Volksrepublik China

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Fabrice Ndayisenga, Zhisheng Yu, Bobo Wang, Jie Yang und Hongxun Zhang

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Gang Wu

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FN: Konzeptualisierung, Untersuchung, formale Analyse und Schreiben – Originalentwurf; BW und JY: Software und Validierung, GW und HZ: Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. ZY: Konzeptualisierung, Überwachung, Finanzierungseinwerbung, Projektverwaltung, Überprüfung und Bearbeitung. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Zhisheng Yu.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Ndayisenga, F., Yu, Z., Wang, B. et al. Verwendung von Bioelektrohydrogenese-Restrückständen als zukünftiger potenzieller Dünger zur Bodenverbesserung. Sci Rep 12, 17779 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-22715-x

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Eingegangen: 24. Mai 2022

Angenommen: 18. Oktober 2022

Veröffentlicht: 22. Oktober 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-22715-x

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