Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Biologie - Systematische Botanik und Pflanzengeographie durchgeführt. Projektziel: Ziel des Gesamtprojektes ist es, das Volumen des Unterbodens besser als bisher für das Pflanzenwachstum zu erschließen, um so Ernteerträge zu steigern oder zumindest zu sichern. Wir gehen davon aus, dass die Nährstoff- und Wasseraufnahme aus dem Unterboden dann verbessert wird, wenn die Pflanzen vermehrt in Wurzeln in den Unterboden investieren. Dies kann gelingen über geringere physikalische Widerstände für Wurzelkanäle, 'hot spots' von Nährstoffen oder auch pflanzenverfügbares Wasser im Unterboden, wenn der Oberboden saisonal bedingt trocken ist.
Hintergrund: Die wachsende Weltbevölkerung macht eine Steigerung der Nahrungsmittelproduktion um mehr als 60 % bis zum Jahre 2050 verglichen mit 2005/2007 nötig. Vor dem Hintergrund der jetzigen Ausgangslage weltweiter agrarischer Produktion, ist eine 'nachhaltige Intensivierung' der Landwirtschaft eine große Herausforderung. Dafür bietet der Unterboden ein großes Ertragspotenzial, da große Mengen der Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffvorräte im Unterboden gespeichert sind. Um das Ertragspotential unserer Böden zu sichern und ihre Produktivität auf lange Sicht zu steigern, ist es daher unausweichlich den Unterboden in Zukunft miteinzubeziehen.
Ergebnisausblick: Ziel ist es, wissenschaftliche Grundlagen für Praktiker zu erarbeiten. Dies geschieht über - 1. Verzahnung von Forschungs- und Produktionsstrategien, - 2. Dienstleistungen, - 3. Strategische Anbauplanung, - 4. Erfolgsüberwachung und - 5. die Bereitstellung von Software.
Die in Phase I entwickelten Indikatorsysteme zur Wasser- und Nährstoffakquise bieten ein Werkzeug der Erfolgsüberwachung. Die technischen Verfahren bieten Potenzial für wirtschaftliche Anschlussfähigkeit in benachbarten Disziplinen. Die Methoden zur Identifizierung von Genotypen liefern potenzielle Anknüpfungspunkte für die kommerzielle Pflanzenzüchtung.
Das Projekt "A2: Root and mycorrhizal responses to nutrient additions in a tropical mountain forest and in pastures after forest conversion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität (FU) Berlin, Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Ökologie der Pflanzen durchgeführt. The goal of this project is to enhance the comparatively poor knowledge about arbuscular mycorrhizas (AM) and roots in tropical mountain forest systems in general, and in particular to integrate mycorrhizal responses into ongoing nutrient manipulations (NUMEX in the forest and FERFAST in the pasture) of the Research Unit. Within this framework, we ask questions about the abundance of AM fungi in roots and in the soil (extraradical hyphae), hypothesizing that even low levels of fertilization will cause decreased mycorrhizal fungal abundance. We also hypothesize that there are tradeoffs between extraradical AM hyphal abundance and fine roots, two structures with partially overlapping functions. Using molecular ecology tools (pyrosequencing and terminal restriction fragment length polymorphism analysis) we test for differences in AM fungal assemblages in the soil in response to nutrient manipulations and along an elevation gradient. Integrating both potential abundance and assemblage composition changes of AM fungi, we finally ask the pivotal question if fertilization can favor the occurrence of less mutualistic AM fungal assemblages. This will be accomplished using a greenhouse inoculation approach. One of the mycorrhizal functions examined will be plant growth, but we will also examine the ecosystem process of soil aggregation.
Das Projekt "Genetische und funktionelle Diversität arbuskulärer Mykorrhizapilze in den Überflutungspoldern der Oder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V., Institut für Landschaftsstoffdynamik durchgeführt. Zielsetzung: Analyse des Einflusses der jährlichen Winterüberflutung der Oder und extremer Flutereignisse auf die Struktur und die Funktion der arbuskulären Mykorrhizapopulation.
Das Projekt "KMU-innovativ-14: Entwicklung eines sterilen Massenproduktionsverfahrens für pflanzenwachstumsfördernde arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM-Pilze) und von AM-Pilz-basierten, spezifischen Produkten für bestimmte Feldfrüchte (Fokus: Kartoffel, Mais)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wilhelms GmbH durchgeführt. Entwicklung von auf pflanzenwachstumsfördernden arbuskulären Mykorrhizapilzen (AM-Pilzen) basierten Kombinations-Produkten für großflächige Anwendungen in nachhaltiger Landwirtschaft (konventionell und ökologisch) durch: a) Weiterentwicklung sterile Massenproduktion und b) spezifisch auf bestimmte Feldfrüchte (Fokus: Kartoffel, Mais, Soja) abgestimmte Pilzmischungen, pflanzenwachstums-fördernden Bakterien und Biostimulanzien. Für a), die Weiterentwicklung eines sterilen Massenproduktionsverfahrens für AM-Pilze wird die in vitro Produktionsmethode optimiert und skaliert. Durch um ein vielfaches effizientere und günstigere Produktion würde erstmals eine breite Anwendung im Agrarbereich möglich. Für b), die Entwicklung von AM-Pilz-basierten Produkten für Kartoffel, Mais, und Soja werden spezifisch zusammengesetzte Systemprodukte (AM-Pilze in Kombination mit anderen Mikroorganismen) entwickelt. Mittels Hochdurchsatzsequenzierung mit von uns entwickelten 454GS-FLX+ basierten Methoden wird festgestellt, welche AM Pilze die präferentiellen Symbiosepartner der jeweiligen Feldfrüchte sind, diese Pilze werden isoliert bzw. aus bestehenden Kultursammlungen ausgewählt und, sofern möglich, in vitro Produktion genommen. In Kombination mit bestimmten pflanzenwachstums-fördernden Bakterien und Biostimulanzien werden die Pilze feldfruchtspezifisch formuliert, vor allem als Konzentrate für Saatgutbeschichtung, und in Labor- und Feldversuchen getestet.
Das Projekt "Verbesserung der Hülsenfruchtnutzung in Europa für die Proteinversorgung in Lebens-und Futtermitteln durch nachhaltigen Anbau (EUROLEGUME)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University of Tras-os-Montes e Alto Douro durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab die genetischen Ressourcen von Leguminosen in Europa zu untersuchen um Ihre nachhaltige Produktion und Nutzung zu fördern. Neue Sorten und neue Lebens-und Futtermittel sollen die Proteinproduktion in der EU wettbewerbsfähiger und nachhaltiger machen. Kurzfristige Ziele S & T: 1. Bewertung lokaler genetischer Ressourcen von Erbse (Pisum sativum L.), Ackerbohne (Vicia faba L.) und Augenbohne (Vigna unguiculata (L.) Walp) für die Entwicklung von neuen Sorten für Lebens- und Futtermittel und die weitere Verwendung in der Zucht; 2. Entwicklung neuer Lebens- und Futtermittel aus verfügbaren europäischen Sorten von Erbse, Ackerbohne und Augenbohne; 3. Auswahl geeigneter Rhizobienstämme und arbuskulären Mykorrhizapilze zur Unterstützung der Stickstofffixierung und Entwicklung von neuen, kommerziellen Sporen-Impfstoffen; 4. Bewertung des Einflusses von Leguminosen auf die Bodeneigenschaften in nachhaltigen, regional-spezifischen Anbausystemen. Projektschwerpunkt an der BOKU sind die Wurzelsysteme.