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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.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-07-01 - 2019-07-31

In dieser Studie wird die Wirkung spezifischer ÖPUL-Maßnahmen auf die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen untersucht. Für die Berechnung verwenden wir das prozessbasierte Modell LandscapeDNDC. Der Hauptschwerpunkt liegt auf den Emissionen von Lachgas (N2O), da die meisten nationalen N2O-Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden stammen. Im Einzelnen werden folgende Fragen bearbeitet: • Wie stark sinken N2O-Emissionen, wenn die Düngerintensität (i.e. Stickstoffzufuhr) reduziert wird? Sinken N2O-Emissionen bei weniger Stickstoffdüngung überproportional? • Wie unterscheiden sich N2O-Emissionen bei intensiv bewirtschafteten, konventionellen und biologische Grünlandflächen? • Emittieren Böden unter einer extensiven Fruchtfolge mit integrierten UBB-Flächen (Umweltgerechte und biodiversitätsfördernde Bewirtschaftung) weniger N2O-N ha-1 a-1 als unter einer intensiven Fruchtfolge? Dieser Vergleich der verschiedenen Bewirtschaftungsmaßnahmen in einigen Regionen dient als Basis für zukünftige Forschungsprojekte, in denen die Auswirkungen der österreichweiten Landnutzung und Landnutzungs-änderungen auf ihren Klimaeffekt untersucht werden sollen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-07-01 - 2020-03-31

Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens ist es die natürliche Produktivität und Resilienz von Österreichs Ackerböden zu erheben. Dies ist von großer Bedeutung da der Ernährungsbedarf in den kommenden Jahren steigen wird, die Auswirkungen des Klimawandels in Österreich verstärkt spürbar werden und negative Auswirkungen der Landwirtschaft vermindert werden sollen. Vor allem der Aspekt der Resilienz, der Widerstandskraft von Böden gegen Umwelteinflüssen, steht im Mittelpunkt. Ein weiteres Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine Grundlage zu erstellen welche für Öffentliche Aktivitäten seitens des BMNT benutzt werden kann. Es sollen dafür Empfehlungen für die Bodennutzung der österreichischen Ackerflächen auf regionaler sowie lokaler Ebene konkret und klar verständlich dargestellt werden.

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