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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-03-01 - 2024-02-29

Die Bekämpfung von Mangelernnährung, insbesondere von Mikronährstoffen wie Eisen, Zink und Kupfer, ist eine der größten Herausforderungen der Menschheit. Die Züchtung von Kulturpflanzen mit erhöhtem Mikronährstoffgehalt gilt als einer der nachhaltigsten und kosten-effizientesten Ansätze um Mangelernährung weltweit zu lindern. Fundiertes Wissen über pflanzenphysiologische Mechanismen der Mirkonährstoffaufnahme und die zusammenhängenden Prozesse im Boden ist daher von zentraler Bedeutung um den Mikronähstofgehalt in Kulturpflanzen zu erhöhen. Die Eisenaufnahme von Gräsern, wie z.B. Mais, Weizen, Gerste, Reis, etc., basiert auf der Wurzelausscheidung und Wiederaufnahme von aminosäure-ähnlichen Substanzen, so genannten Phytosiderophoren, die in der Bodenlösung stabile Komplexverbindungen mit Eisen, aber auch mit anderen Mikronährstoffen wie Zink und Kupfer eingehen. Im Gegensatz zu Eisen ist die Bedeutung des Phytosiderophoren-Aufnahme-Systems für Zink und Kupfer, insbesondere unter nährstoffarmen Wachstumsbedingungen, noch weitgehend unerforscht. Phytosiderophore sind nicht kommerziell erhältlich, was die Forschungsarbeit auf diesem Gebiet erschwert. Zusätzlich ist die Phytosiderophoren-Forschung der Vergangenheit von künstlichen Wachstumsbedingungen in Nährlösungskulturen geprägt. Bis heute sind nur wenige Informationen über quantitative Flüsse, molekulare Mechanismen der Pflanzen, sowie über die Dynamk der involvierten geochemischen und mikrobiologischen Prozesse im Boden vorhanden. Ziel dieses Projektes ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen der Phytosiderophor-basierten Mikronährstoffaufnahme von Gerste, einer der weltweit wichtigsten Kulturpflanzen, unter Zink-, Kupfer-, und als Referenz Eisenmangel, im Boden zu erforschen. Gemeinsam mit meinem Team werde ich die Phytosiderophorenausscheidung nicht nur mit tradtitonellen Nährlösungstechniken untersuchen, sondern vorwiegend neue Beprobungsmethoden im Boden anwenden und mit modernen molekularbiologischen Analysen kombinieren, um die Reaktionen auf die unterschiedlichen Wachstumsbedingungen zu bestimmen und zu vergleichen. Die Implementierung einer einheitlichen, chemischen Synthese aller bekannter Phytosiderophore wird uns zusätzlich ermöglichen, wichtige biogeochemische Prozesse, wie z.B. Bildung der Phytosiderophore-Metal Komplexe, Sorption, und mikrobieller Abbau, im Boden genau zu bestimmen. Mit Hilfe unseres integrativen Ansatzes werden wir in diesem Projekt die methodischen Einschränkungen der Vergangenheit überwinden und neue Erkenntnisse über die Rolle von Phytosiderophoren in der Mirkonährstoffaufname von Gräsern gewinnen. Erlangtes Wissen wird einen wichtigen Beitrag zur Züchtung von Mirkonährstoff-reichen Kulturpflanzen leisten und damit helfen, die Mikronährstoffversorgung der Weltbevölkerung zu verbessern.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-10-20 - 2020-04-19

Die Daten der bisherigen LUCAS–Erhebungen des Joint research Centre der EU wurden nicht nur zur Generierung von Karten, sondern auch als Basis für Modelle (z.B. Treibhausgasemissionen) und Diskussionsgrundlage für Entscheidungen in Bezug auf bodenrelevante Themen herangezogen. Die Repräsentativität des Datensatzes für die beurteilten Flächen wurde in vielen Fällen der Verfügbarkeit untergeordnet. Das vorliegende Projekt sieht Parallelbeprobungen und zusätzliche Analysen der Bodenproben vor, um eine nationale Validierung durchzuführen und aufzuzeigen, welche Interpretationen auf Basis der vorliegenden Daten möglich sind. Andererseits kann die Aussagekraft der Ergebnisse durch zusätzliche Informationen, insbesondere durch die bodenkundliche Beschreibung und Detailanalyse, deutlich verbessert werden. Der von Österreich gewählte Ansatz könnte als best practice Beispiel auf europäischer Ebene verwendet werden. Die Ergebnisse sollen in eine gemeinsame Publikation ein einem internationalen Journal (SCI, Peer review) münden.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-11-12 - 2022-05-11

Im Hinblick auf ein effizientes Humusmanagement ist nicht nur der aktuelle Humusgehalt von Bedeutung, sondern vielmehr das Humusdefizit, da es ausweist, ob ein Boden zusätzlich Humus speichern kann oder ob bereits Sättigung vorliegt. Der Beitrag des Instituts für Bodenforschung zum Gesamtprojekt beteht in der Berechnung und kartographischen Darstellung (GIS) der Kohlenstoffdefizite und Sätigungspotentiale in Niederösterreichs Böden sowie bodentypspezifischen Auswertungen. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung werden dem Gesamtprojekt als wesentliches Instrument für effektives, boden- und standortspezifisches Humusmanagement von niederösterreichischen Ackerböden zur Verfügung gestellt.

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