EH
Elisabeth Hiis
Author with expertise in Anaerobic Digestion and Biogas Production
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
11
h-index:
2
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Unlocking bacterial potential to reduce farmland N2O emissions

Elisabeth Hiis et al.May 29, 2024
+4
L
S
E
Abstract Farmed soils contribute substantially to global warming by emitting N 2 O (ref. 1 ), and mitigation has proved difficult 2 . Several microbial nitrogen transformations produce N 2 O, but the only biological sink for N 2 O is the enzyme NosZ, catalysing the reduction of N 2 O to N 2 (ref. 3 ). Although strengthening the NosZ activity in soils would reduce N 2 O emissions, such bioengineering of the soil microbiota is considered challenging 4,5 . However, we have developed a technology to achieve this, using organic waste as a substrate and vector for N 2 O-respiring bacteria selected for their capacity to thrive in soil 6–8 . Here we have analysed the biokinetics of N 2 O reduction by our most promising N 2 O-respiring bacterium, Cloacibacterium sp. CB-01, its survival in soil and its effect on N 2 O emissions in field experiments. Fertilization with waste from biogas production, in which CB-01 had grown aerobically to about 6 × 10 9 cells per millilitre, reduced N 2 O emissions by 50–95%, depending on soil type. The strong and long-lasting effect of CB-01 is ascribed to its tenacity in soil, rather than its biokinetic parameters, which were inferior to those of other strains of N 2 O-respiring bacteria. Scaling our data up to the European level, we find that national anthropogenic N 2 O emissions could be reduced by 5–20%, and more if including other organic wastes. This opens an avenue for cost-effective reduction of N 2 O emissions for which other mitigation options are lacking at present.
0
Citation11
0
Save
1

Effective biotechnology for reducing N2O-emissions from farmland: N2O-respiring bacteria vectored by organic waste

Elisabeth Hiis et al.Oct 19, 2023
+4
S
W
E
Farmed soils contribute to global warming primarily by N2O-emissions, and mitigation has proven difficult. However, a novel approach with promising results in the laboratory, exploits organic wastes both as substrates and vectors for strains of N2O-respiring bacteria (NRB), selected for their ability to survive in soil. Here we demonstrate a strong effect in field experiments: fertilization with waste from biogas-production, in which the strain Cloacibacterium sp. CB-01 had grown aerobically to ~6*109 cells mL-1, reduced N2O-emissions by 50-95 %. The strong and long-lasting effect of CB-01 is ascribed to its tenacity in soil, rather than its biokinetic parameters, which were inferior to other NRB-strains. Scaling up to EU level, we find that national anthropogenic N2O-emissions can be reduced by 5-20 %, and more if including other organic wastes. This opens an avenue for cost-effective reduction of N2O-emissions for which other mitigation options are currently lacking.