Wurzeln im bioporennahen Boden
Bodenwissenschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der bioporennahe Unterboden hat aufgrund seiner räumlichen Zugänglichkeit, hoher Gehalte an Pflanzennährstoffen und organischer Substanz sowie hoher mikrobieller Aktivität ein großes Potenzial für die Ausbreitung und die Nährstoffakquisition von Kulturpflanzenwurzeln. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel des Projekts, Wurzellängendichten, Wurzeldurchmesser und metabolische Aktivität von Pflanzenwurzeln im bioporennahen Boden zu quantifizieren. Zudem sollte der Einfluss der Aktivität anözischer Regenwürmer auf die Eigenschaften und Funktionen des bioporennahen Boden bestimmt werden. In Feld- bzw. Gefäßversuchen wurden im bioporennahen Unterboden für Sommergerste, Sommerraps und Ackerbohne höhere Wurzellängendichten als im bulk-Boden nachgewiesen. Generell nahm die Wurzellängendichte mit zunehmenden Abstand zur Pore ab. Signifikante Unterschiede zum bulk-Boden waren für Sommergerste und Sommerraps stärker ausgeprägt, als für Ackerbohne und fanden sich in Abständen von maximal 2-4 mm zur Pore. Für Sommerraps wurde im bioporennahen Boden ein deutlich höherer Feinwurzelanteil nachgewiesen, als im bulk-Boden. Dieser Sachverhalt unterstützt die Annahme, dass Wurzeln im bioporennahen Boden grundsätzlich ein hohes Potenzial für die Aufnahme von Nährstoffen haben. Für die von Pflanzenwurzeln vorgeprägten Bioporen wurden deutliche Änderungen des pH-Werts in Präsenz von Ackerbohnen- und Rapswurzeln gemessen, was auf metabolische Aktivität der Wurzeln hindeutet. Grundsätzliche Einschränkungen für die Nährstoffakquisition im bioporennahen Unteroden bestehen demgegenüber in der zwar im Vergleich zum bulk-Boden erhöhten, aber im Vergleich zum Oberboden geringen Wurzellängendichte sowie in dem vergleichsweise geringen zur Verfügung stehenden Bodenvolumen. Hinsichtlich Wurzellängendichten und Wurzeldurchmesser bestanden keine Unterschiede zwischen Poren mit Vorprägung durch anözische Regenwürmer oder Pfahlwurzeln. Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass Regenwurmaktivität die Pufferkapazität des bioporennahen Unterbodens erhöht. Vor diesem Hintergrund war es nicht möglich, Unterschiede der metabolischen Wurzelaktivität in den beiden Porentypen auf Basis von pH Wert-Änderungen vergleichend zu analysieren. Bislang nicht untersucht wurden die Wirkungen der sich im Laufe der Vegetationszeit verändernden Bodenfeuchte. Diese könnte die Wurzel-Boden-Interaktion im bioporennahen Boden erheblich beeinflussen und sollte in zukünftigen Projekten adressiert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2020. Root Growth of Hordeum vulgare and Vicia faba in the Biopore Sheath. Agriculture 10, 650
Petzoldt, L., Athmann, M., Buechse, A., Kautz, T.
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2021. Root Distribution of Brassica napus and Vicia faba within the Sheath of Root or Earthworm Biopore. Agriculture 11, 61
Petzoldt, L., Kautz, T.
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2022. Metabolic activity of Hordeum vulgare, Brassica napus and Vicia faba in Worm and Root type Biopore Sheaths. Plant and Soil
Petzoldt, L., Kroschewski, B., Kautz, T.
