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Projekt
Der Fußabdruck der Rhizosphäre: Wie mehrjährige Wurzelaktivität die Bildung von Bodenstrukturen und den Aufbau organischer Bodensubstanz fördert
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Ingrid Kögel-Knabner; Professor Dr. Carsten Werner Müller
Fachliche Zuordnung
Bodenwissenschaften
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403633986
Das Ziel des Projektes im Rahmen des SPP 2089 "Rhizosphere Spatiotemporal Organisation" ist es, die langfristigen (Legacy-)Effekte der räumlichen und zeitlichen Entwicklung der Rhizosphäre auf die Bodenstruktur, und den Verbleib von wurzel- und bodenbürtiger organischer Substanz zu untersuchen. Wir tragen damit bei, zur Aufklärung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Pflanzenwurzelaktivität und Eintrag organischer Substanz mit der Bodenstruktur, moduliert durch Bodentextur und Wurzelmerkmale. Die Arbeit wird von der einzelnen Wurzel bis hin zum Wurzelsystem reichen, wobei quantitative und qualitative Ansätze vom Mikrometer- bis zum Parzellenmaßstab integriert werden. Wir untersuchen sowohl einzelne Wurzeln in gemeinsamen Laborexperimenten als auch komplette Wurzelsysteme und deren langfristigen Einfluss im Feld. Ein Hauptaugenmerk wird auf der Aufklärung der Persistenz von wurzelbürtiger organischer Substanz in verschiedenen Aggregaten der Rhizosphäre liegen, d.h. in Bodenmikro- und -magroaggregaten, die durch die Wurzelaktivität gebildet werden. Diese Ansätze beruhen auf quantitativen und qualitativen Analysen der gespeicherten C- und N-Pools. Im Feldmaßstab werden wir den langfristigen Verbleib der rhizosphärenbedingten Bodenstrukturbildung und die Persistenz von wurzelbürtiger organischer Substanz bestimmen. Wir werden die Mengen an C und N und die chemische Zusammensetzung der organischen Substanz in verschiedenen Bodenfraktionen sowie in definierten Größenfraktionen der Bodenaggregate messen. Die Persistenz der aus Wurzeleintrag stammenden organischen Substanz in verschiedenen Aggregatgrößenklassen wird durch Inkubationsexperimente im Labormaßstab untersucht. Zudem werden wir die 13C- und 15N-Isotopenmarkierung nutzen, um den Verbleib von Rhizodepositen in mikrobiellen Zellen und Bodenkompartimenten in unmittelbarer Nähe der Wurzel zu verfolgen. Diese kombinierten Ansätze in Zusammenarbeit mit mehreren anderen SPP-Teilnehmern erlauben einen grundlegenden Einblick in die langfristige Entwicklung von wurzelbeeinflussten Bodeneigenschaften und deren Persistenz über die Zeit. Gleichzeitig liefern sie Daten für die Modellierung der Bodenaggregation in der Rhizosphäre. Mit diesen Ergebnissen werden wir einen wesentlichen Beitrag zum Schwerpunktthema iv 'Kohlenstoffbindung / Mikroaggregatbildung / Stabilität der Bodenstruktur' des Schwerpunktprogramms leisten.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
