Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pflanzenproduktion und globaler Wandel

29.10.2013
Wovon das Wachstum und die Stoffwechselaktivität von Bodenbakterien abhängen und wie diese die Entwicklung von Pflanzen beeinflussen, erforschen Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München in Kooperationen mit den Universitäten in Groningen und Lyon.

Fragen dieser Art gewinnen zunehmend an Bedeutung: Ein ständig steigender Bedarf an Nahrungs- und Futtermitteln und der Anbau nachwachsender Rohstoffe erfordern neue Nutzungskonzepte für Böden. Zumal durch den Klimawandel in Zukunft zusätzliche Herausforderungen für die Landwirtschaft zu erwarten sind.


Quelle: Schloter | HMGU

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass intensive landwirtschaftliche Nutzung von Böden den Wettbewerb um Nährstoffe zwischen Pflanzen und Mikroorganismen verschärft, falls Düngermenge und –art nicht den veränderten Gegebenheiten angepasst werden.

Unter extremen klimatischen Bedingungen, wie sie immer häufiger auch in gemäßigten Breiten vorkommen, sind die anpassungsfähigeren Mikroorganismen den Pflanzen gegenüber klar im Vorteil und können deren Wachstum negativ beeinflussen.

„Ziel der Forschung ist es, die Prozesse im Boden zu entschlüsseln und so zu steuern, dass diese optimale Pflanzenerträge gewährleisten“, sagt Prof. Dr. Michael Schloter, Leiter der Abteilung Umweltgenomik am Helmholtz Zentrum München. „Der Boden ist vergleichbar mit einem Bioreaktor. Sobald wir diesen besser erfassen können, werden wir in der Lage sein, Strategien zu entwickeln, um Ein- und Austräge von Nährstoffen optimal an die Bedürfnisse der Pflanzen anzupassen“. Durch ihre Forschung ist es den Wissenschaftler bereits gelungen wichtige Bodenmikroorganismen zu identifizieren und deren Verhalten in Bezug auf Klima und landwirtschaftlichem Management zu verstehen.

Dieses Wissen gilt es nun zu nutzen, um Interaktionen zwischen Mikroorganismen und Pflanzen so zu verbessern, dass Erträge in Abhängigkeit von den jeweiligen Standorteigenschaften optimiert werden können. Dazu zählen zum Beispiel Fragen, inwieweit in Zukunft verstärkt Nährstoffvorräte aus dem Unterboden genutzt werden können. „Erste Ergebnisse hierzu, die im Rahmen von Kurzzeitversuchen erzielt wurden, erscheinen erfolgsversprechend“, sagt Schloter. „Nun müssen diese Aussagen in Langzeitversuchen überprüft werden“.

Weitere Informationen

Die selbstständige Abteilung Umweltgenomik (EGEN) untersucht die Struktur und Funktion mikrobieller Gemeinschaften im Boden und identifiziert abiotische und biotische Parameter die Abundanz, Diversität und Aktivität der entsprechenden Mikrobiome steuern. Das Ziel ist, die genetischen Ressourcen des Bodenmikroflora für eine nachhaltige Bioökonomie besser nutzbar zu machen. EGEN gehört dem Department of Environmental Sciences an.

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.000 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 34.000 Beschäftigten angehören. Das Helmholtz Zentrum München ist Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung e.V.

Original-Publikationen:

• Meyer, A., Focks, A., Radl, V., Keil, D., Welzl, G., Schöning, I., Boch, S., Marhan, S., Kandeler, E., Schloter, M. Different land use intensities in grassland ecosystems drive ecology of microbial communities involved in nitrogen turnover in soil; PLoS One: 8, e73536 (2013)

• Fischer, D., Ukas, M., Tischler, W., Kautz, T., Köpke, U., Schloter, M. Abundance of ammonia oxidizing microbes and denitrifiers in different soil horizons of an agricultural soil in relation to the cultivated crops; Biology and Fertility of Soils accepted (2013)

• LeRoux, X., Schmid, B., Poly, F., Barnard, R., Niklaus, P., Guillaumaud, N., Habekost, M., Oelmann, Y., Philippot, L., Sales, J., Schloter, M., Steinbeiss, S., Weigelt, A. Soil environmental conditions and microbial build-up mediate the effect of plant diversity on soil nitrifying and denitrifying enzyme activities in temperate grasslands; PLoS One: 8, e1069 (2013)

• Pereira e Silva, M., Schloter-Hai, B., Schloter, M., van Elsas D., Falcao Salles, J. Temporal dynamics of abundance and composition of nitrogen fixing communities across agricultural soils; PLoS ONE : 8, e745000 (2013)

• Ollivier, J., Schacht, D., Kindler, R., Groneweg, J., Engel, M., Wilke, B., Kleineidam, K., Schloter, M. Effects of repeated application of sulfadiazine-contaminated pig manure on the abundance and diversity of ammonia- and nitrite oxidizers in the root-rhizosphere complex of pasture plants under field conditions; Frontiers in Microbiology 4, 22/1 (2013)

• *Zhang, X., Liu, W., Schloter, M., Zhang, G., Chen, Q, Huang, J., Li, Linghao, Elser, J., Han, X. Response of the abundance of key soil microbial nitrogen-cycling genes to multi-factorial global changes; PLoS ONE: 8, e76500 (2013).

Fachlicher Ansprechpartner:

Prof. Dr. Michael Schloter, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg - Tel. +49 89 3187-3543

Susanne Eichacker | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de/news/aktuelles-2013/pressemitteilungnews/article/22663/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft
06.12.2016 | Steinbeis-Europa-Zentrum

nachricht Die smarte klassische Landhausvilla
28.11.2016 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie