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Projekt
Der Einfluss von Kohlenstoff- und Stickstoffverfügbarkeit auf den mikrobiellen Phosphorumsatz in verschiedenen Waldböden
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Michael Schloter; Dr. Stefanie Schulz
Fachliche Zuordnung
Bodenwissenschaften
Förderung
Förderung von 2013 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240847006
Die Entwicklung von Phosphor- (P), Stickstoff- (N) und Kohlenstoffgehalten (C) im Boden ist gegenläufig. Während der P-Gehalt in jungen Ökosystemen bereits ziemlich hoch sein kann, vorausgesetzt das Ausgangsgestein enthält P, steigt der Gehalt an N und C kontinuierlich bis zu einem Equilibrium an. Dies geschieht zunächst durch N2-, CO2-Fixierung und Deposition und später durch den Umsatz vorhandener Biomasse. Im Gegensatz dazu, bleibt die Gesamtmenge an P konstant solange kein Dünger dazugegeben oder Biomasse entfernt wird. Der Einsatz von Dünger kann daher die Dynamik eines Ökosystems stark beeinflussen indem die mikrobielle Aktivität steigt oder sinkt, die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft geändert wird oder beides in Kombination.Daher ist es unser Ziel (i) die Änderungen der mikrobiellen Aktivität und der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft, die am Umsatz von P beteiligt sind, unter natürlichen Bedingungen und veränderter Verfügbarkeit von P, N, C und Wasser zu vergleichen, (ii) die Verbindung zwischen Mikroorganismen, die am P Umsatz beteiligt sind, mit denen, die am N und C Umsatz beteiligt, zu untersuchen und (iii) die räumliche Verteilung von Mikroorganismen, die am P Umsatz und der P Aufnahme beteiligt sind zu untersuchen.Um Struktur, Abundanz und Aktivität der beteiligten Mikroorganismen untersuchen zu können, werden wir Metagenom- und Metatranskriptomanalysen mit quantitativer PCR und Amplicon Sequenzierung verbinden. Für letzteres werden wir Primer verwenden, die wir in der ersten Phase des SPP kreiert haben. Diese umfassen eine alkalische Phosphatase (phoD), eine Phosphonatase (phnX), eine Phytase (HAP) (appA), der Pit-Transporter (pitA), der Pst-Transporter (pstS) und die Chinoprotein-Glukose-Dehydrogenase (gcd). Um Änderungen der aktiven Mikroorganismen zu detektieren, werden mehrmals am Tag Proben genommen, um tageszeitabhängige Schwankungen der Feuchtigkeit, Temperatur, des Lichtes und der Wurzelexudation zu berücksichtigen. Außerdem werden wir die Verteilung der sauren und alkalischen Phosphatase in der Rhizosphäre mit der Präsenz verschiedener Bakterien verknüpfen indem wir Bodenzymographie und Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) kombinieren. Durch die Kombination dieser verschiedenen Methoden hoffen wir die Verknüpfung von P, N und C-Umsatz besser verstehen zu können.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
