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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.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-11-01 - 2021-10-31

Im Rahmen des Dissertationsprojektes von Dip.-Ing. Christina Roschitz werden Verfahren des Chemical Imaging (Planare Optoden, Diffusive Gradients in Thin Films - Laser Ablation ICP-MS) zur mikro-skaligen Erfassung von biogeochemischen Prozessen und Hotspots der Bioverfügbarkeit von Nähr- und Schadstoffen um in den Boden eingebettete Strukturen (Pflanzwurzeln, Dünge-Granulate, Munition etc.) untersucht. Die Daten werden hinsichtlich der Löslichkeit der untersuchten Elemente und der kontollierenden Prozesse interpretiert. Diese Informationen können in der folge als Grundlage für die Weiterentwicklung von Bodensanierungs- und Düngetechnologien verwendet werden.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-09-01 - 2021-08-31

Wurzelexsudate sind die treibende Kraft der zeitlich-räumlichen Selbstorganisation der Rhizosphäre. Detailliertes Wissen über Qualität und Quantität der von der Wurzel ausgeschiedenen Metabolite ist essentiell um die komplexen biogeochemischen Interaktionen an der Boden-Pflanze Schnittstelle zu entschlüsseln. In der Vergangenheit wurden Wurzelexsudate entweder als große Unbekannte diskutiert oder mehrheitlich in Nährlösungskulturen (Hydroponik) untersucht, deren Fokus sich auf einzelne Exsudate bzw. Exsudatklassen beschränkte. Auch wenn Hydroponikkulturen klare operative Vorteile haben, bleibt die Frage, ob die resultierenden Exsudatergebnisse ökologisch relevant sind im Bezug auf natürliche Bodenwachstumsbedingungen. In diesen Projekt werden wir unterschiedliche Wurzelexsudatsbeprobungsansätze anwenden um die räumlich-zeitlichen Veränderungen sowie die Rolle von Wurzelhaaren in der Wurzelexsdation von Mais (Zea mays Wildtyp und der Wurzelhaarlose Mutant rht3) zu untersuchen. Im Gegensatz zu Studien der Vergangenheit liegt unser Fokus auf Boden-basierten Methoden, die die Beprobung von Exsudaten ermöglichen, die nicht durch Sorption an die Bodenmatrix oder mikrobiellen Abbau verändert wurden. Zusätzlich wird die gesamte Komplexität der ausgeschiedenen Metabolite mittels hochauflösendem, LC-MS basierten Metaboliten-Profiling erfasst werden. Die Exsudationsbeprobungen werden im Rahmen der Zentralen Plattform Experimente des Schwerpunktprogrammes 2089 in Wachstumskammern sowie im Feld durchgeführt werden. Experimentelle Strategien umfassen Boden-Hydroponik-Hybrid-Ansätze, Rhizoboxen in Kombination mit einem innovativen Exsudationsbeprobungsmodul, sowie speziell angefertigte Exsudationsfallen, um individuelle Wurzelsegmente zu beproben. Des Weitern werden wir Exsudate mit dem traditionellen Hydroponik Ansatz beproben, der den Vergleich zu den Studien der Vergangenheit ermöglichen soll. Alle Experimente werden in enger Zusammenarbeit mit anderen Teilnehmern des Schwerpunktprogrammes durchgeführt werden, um die Korrelation von ausgeschiedenen metabolitenprofilen mit spezifischen, räumlich-zeitlich aufgelösten Rhizosphärenprozesse zu ermöglichen. Zusätzlich werden wir in diesen Projekt wichtige Pionierarbeit im Bezug auf Methoden bedingte, potentielle Artefakte leisten und damit einen Paradigmenwechsel in der Wurzelexsudatforschung herbei führen. Der Einsatz von ökologisch relevanten Wurzelexsudatbeprobungsmethoden wird uns ermöglichen, das fehlende Bindeglied in Boden-Pflanze-Mikroorganismen Interaktion offen zu legen, das die zeitlich - räumliche Selbstorganisation der Rhizosphäre antreibt.

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