Nährstoffakquisition aus dem Unterboden: N-Aufnahme in Bioporen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Miriam Athmann
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik ; Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321752583

In nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktionssystemen, die auf Nährstoffakquisition aus der Festphase angewiesen sind, muss der Unterboden für die Pflanzenernährung berücksichtigt werden. Große kontinuierliche Bioporen, geschaffen von Pflanzenwurzeln und Regenwürmern, bieten erhöhte Konzentrationen von Stickstoff und pflanzenverfügbarem Phosphor sowie gesteigerte mikrobielle Abundanz und Aktivität. Sie sind darum als potenzielle hot spots der Nährstoffakquisition aus dem Unterboden anzusprechen.Um den aus dem Unterboden aufgenommenen Stickstoff zu quantifizieren, muss die strukturelle Heterogenität und insbesondere der Effekt der Drilosphäre berücksichtigt werden. Im vorgestellten Projekt wird die Stickstoffaufnahme von Sommergerste aus i. dem gesamten Unterboden und ii. der Drilosphäre im Unterboden mittels 15N-markierter Luzernestreu bestimmt. Varianten mit Biopore werden mit Varianten ohne Biopore verglichen. In einer weiteren Variante wird die Drilosphäre in verschiedenen Bodentiefensektionen markiert. Mit diesem Ansatz werden Stickstoffaufnahmeanalysen aus verschiedenen Bodentiefen mit einem Monitoring des Wurzelwachstums in Bioporen während des Kultivierungszeitraums verbunden. Hierfür wird ein permanent installiertes flexibles Videoskop eingesetzt. In dem vorgestellten Projekt wird untersucht, ob Regenwurmlosung an Bioporenwandungen eine nennenswerte Stickstoffquelle für Pflanzen ist und ob somit die Strukturierung des Unterbodens mit Bioporen den Anteil an aus dem Unterboden aufgenommenen Stickstoff steigert. Außerdem wird das Muster der N-Aufnahme aus der Drilosphäre über den Kultivierungszeitraum hinweg aufgeklärt, indem der Wurzel-Boden-Kontakt in Bioporen als Funktion der Zeit beobachtet wird. Das vorgestellte Projekt wird einen weiteren Baustein zu einem besseren Verständnis der Rolle der Bioporen für die Nährstoffakquisition aus dem Unterboden liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen