Beschreibung: Die Einbringung von Pflanzenkohle in Ackerböden kann viele positive Effekte nach sich ziehen (Steigerung der C-Sequestrierung, des Wasserhaltevermögens, der Nährstoffversorgung etc.), jedoch besteht bei einer oberflächennahen Ausbringung von Pflanzenkohle in trockenen Phasen immer die Gefahr der Winderosion der leichten und kleinen Pflanzenkohlepartikel mit vermutlich gesundheitsgefährdenden Folgen für die Bevölkerung. Eine gezielte Ausbringung von Pflanzenkohle in tiefere Bodenschichten, welche nicht durch die wiederkehrende Bodenbearbeitung in der Landwirtschaft berührt werden, könnte mehrere Vorteile der Pflanzenkohle kombinieren und Risiken vermeiden. Ziel des Projekts ist ein Gewächshausversuch in Töpfen, bei dem eine Ackerfrucht (z.B. Sommerweizen) in einen Boden gepflanzt wird, der eine geringe Wasserhaltekapazität hat und zur Nitratauswaschung neigt. Die Pflanzenkohle wird hierbei in die Tiefe (ca. 30-40 cm) unterhalt der üblichen Pflugtiefe eingebracht und mit einer Variante ohne Pflanzenkohle verglichen. Während des Wachstums der Ackerfrucht werden sowohl die pflanzliche Entwicklung und Nährstoffversorgung, der Austrag von Nitrat ins Durchflusswasser, als auch die Emission von klimarelevanten Gasen erfasst.
Das Projekt findet in Kooperation mit Prof. Claudia Kammann (Uni Geisenheim) statt.
Ökosystem: Acker
Praxis: 70% Arbeit im Gewächshaus, 30% Laboranalysen
Beginn: ab März 2021
Geeignet für M.Sc. (in Teilen auch für BodExp und B.Sc.)
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de
Beschreibung: Neuere Studien weisen auf das Potential von Gesteinsmehl aus Basalt zur C-Sequestrierung (Kohlenstoff-Speicherung) in Ackerböden hin. Allerdings ist dieses Potential stark abhängig von der Verwitterung des Gesteinsmehls. Für tropische Regionen konnte schon eine relevante Verwitterung gezeigt werden, in gemäßigten Breiten ist die Geschwindigkeit der Prozesse und somit das Potential zur C-sequestrierung bisher unbekannt. In dieser Arbeit soll in einem Versuch unter kontrollierten Bedingungen (Temperatur, Feuchte etc.) in Mikrokosmen die C-Sequestrierungsleistung von Gesteinsmehl in Ackerböden untersucht werden. Im Vergleich hierzu soll das Sequestrierungspotential von Biochar (Pflanzenkohle) alleine und in Kombination mit Gesteinsmehl untersucht werden.
Das Projekt findet in Kooperation mit Prof. Thilo Rennert (Uni Hohenheim, FG Bodenchemie) statt.
Ökosystem: Acker
Praxis: 40% Arbeit in der Klimakammer, 60% Laboranalysen
Beginn: ab März 2021
Geeignet für M.Sc. (in Teilen auch für BodExp und B.Sc.)
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de
Beschreibung: Organischer Kohlenstoff (SOC) ist in tieferen Bodenschichten (Unterboden) oft viel älter als im Oberboden. Mehrere Mechanismen für den geringeren SOC Umsatz im Unterboden werden derzeit diskutiert. So könnte die geringere mikrobielle Besiedlung des Unterbodens im Vergleich zum Oberboden und somit die räumliche Trennung von SOC und Mikroorganismen ein Mechanismus sein. In diesem Projekt sollen Proben aus einem Experiment untersucht werden, in dem in zwei Bodentiefen (Ober- und Unterboden) eines Buchenwaldes sterilisierter Boden in 24 Well Platten ausgebracht wurde. Durch den Vergleich der Wiederbesiedlung des sterilen Bodens mit Mikroorganismen, die aus der Bodenschicht darüber stammen, soll zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach Ausbringung, die räumliche Verteilung und die Sukzession der Bodenmikroorganismen untersucht werden.
Die Fragestellung des Projekts lautet: Erfolgt die Besiedlung des Unterbodens in ähnlicher Geschwindigkeit und Intensität und mit ähnlicher räumlicher Verteilung wie im Unterboden, oder sind auch diese im Unterboden reduziert? Während der Kooperationspartner an der Uni Bochum die mikrobielle Aktivität (Atmung, Enzymaktivität) bestimmt, soll in dem Projekt in Hohenheim die mikrobielle Abundanz und Gemeinschaftsstruktur mittels DNA Isolierung und quantitativer PCR bestimmt werden.
Herkunft Proben: Recolonization Experiment (RECO)
Ökosystem: Wald
Praxis: 100% Laboranalysen
Beginn: ab April 2021
Geeignet für BodExp, B.Sc. und M.Sc.
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de
Beschreibung: Erdkabel sind wichtige Bestandteile des Ausbaus des Stromnetzes bei gleichzeitiger Erhaltung der Akzeptanz innerhalb der Bevölkerung. Allerdings können die Erdkabel Auswirkungen auf den umgebenden Boden, oftmals landwirtschaftlich genutzte Böden, haben. In dem vom Land Baden-Württemberg geförderten Projekt CHARGE will die Uni Hohenheim zusammen mit dem Netzbetreiber TransnetBW diese Auswirkungen untersuchen. Die Untersuchungen finden an vier verschiedenen Standorten statt, die sich aufgrund ihrer Bodeneigenschaften deutlich unterscheiden. In dem studentischen Projekt (je nach Umfang BodExp, B.Sc., M.Sc.) sollen hierfür verschiedene bodenbiologische Parameter an einem dieser Standorte gemessen werden. Je nach Interesse kann die Arbeit dabei eher mikrobiologisch ausgerichtet sein (mikrobielle Biomasse, Enzymaktivitäten, PLFAs, N-Mineralisation) oder sich auf die Bodenfauna fokussieren (z.B. Regenwürmer).
Ökosystem: Acker
Praxis: 20% Feldarbeit, 80% Laboranalysen (je nach Ausrichtung)
Beginn: ab Sommer/Herbst 2021
Geeignet für BodExp, B.Sc. und M.Sc.
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de, Dr. Christian Poll; christian.poll@uni-hohenheim.de
Beschreibung: Mikroorganismen übernehmen viele wichtige Funktionen im Stoffhaushalt von Böden. Durch die Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung von Grünlandböden, wie z.B. Düngung, Mahd und Viehbesatz werden die Umweltbedingungen von Bodenmikroorganismen beeinflusst. Im Rahmen der Biodiversitäts-Exploratorien (http://www.biodiversity-exploratories.de/startseite/) wird im regelmäßigen Turnus der Einfluss der Grünlandnutzungsintensität auf mikrobielle Biomasse, Funktion und Zusammensetzung der Gemeinschaft in drei Gebieten in Deutschland (Schwäbische Alb, Hainich, Schorfheide-Chorin) untersucht. In diesem Projekt sollen Proben aus einer Probenahmekampagne im Mai 2021 untersucht werden (Beteiligung an der Probenahme möglich). Je nach Umfang des Projektes (B.Sc, M.Sc, BodExp) soll die mikrobielle Biomasse, die Enzymaktivität und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft anhand Phospholipidfettsäureanalyse (PLFA) quantifiziert werden und die Daten entsprechend der Landnutzungsintensität der Grünlandflächen ausgewertet werden..
Herkunft Proben: Biodiversitäts-Exploratorien
Ökosystem: Grünland
Praxis: 20% Feldarbeit, 80% Laboranalysen
Beginn: ab Ende April 2021
Geeignet für BodExp, B.Sc. und M.Sc.
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de
Beschreibung: In einem neuen Forschungsverbundprojekt (NOcsPS) an der Uni Hohenheim soll untersucht werden, inwieweit Landwirtschaft ohne Pestizide möglich ist (https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews[tt_news]=43804). Im Teilprojekt des Fachgebiets Bodenbiologie werden die Auswirkungen einer pestizidfreien Landwirtschaft auf Bodenorganismen (Regenwürmer) untersucht. Das NOcsPS wurde im Frühjahr 2019 auf dem Heidfeldhof etabliert. Hier wird bei verschiedenen Früchten eine konventionell bewirtschaftete Variante, mit Ökolandbau und einer pestizidfreien Variante verglichen. Ziel der Arbeit ist es erste Untersuchungen der Abundanz von Regenwürmern durchzuführen. Die praktische Arbeit hierzu wird, je nach Witterung im Frühjahr 2021 (März, April) stattfinden. Im Labor werden die Arten und die Biomasse der gefangenen Tiere bestimmt.
Herkunft Proben: NOPS Feldexperiment Heidfeldhof
Ökosystem: Acker
Praxis: 80% Feldarbeit, 20% Laboranalysen
Beginn: ab März 2021
Geeignet für BodExp, B.Sc. und M.Sc.
Kontakt: Dr. Sven Marhan, sven.marhan@uni-hohenheim.de
a) „Wirkung langjähriger Nitrifikationshemmstoffapplikation auf Prozesse des N-Umsatzes in einem ackerbaulich genutzten Boden“
b) „Wirkung langjähriger Nitrifikationshemmstoffapplikation auf non-target Organismen in einem ackerbaulich genutzten Boden“
Beschreibung: Nitrifikationshemmstoffe (NIs) können zur Minderung der Nitratauswaschung auf durchlässigen Standorten sowie zur Minderung der Lachgasfreisetzung auf schwereren Böden eingesetzt werden. Bisher ist aufgrund des Mangels an Langzeitversuchen unklar, inwiefern die NIs die Stoffumsetzungen in Böden bzw. inwiefern non-target Organismen beeinflusst werden.
Das Fachgebiet „Düngung und Bodenstoffhaushalt“ betreut seit 2007 einen Dauerversuch auf dem Heidfeldhof, bei dem jährlich der NI DMPP (Dimethylpyrazol-Phosphat; Handelsname: ENTEC 27©) ausgebracht wird. Daneben wurden im Laufe des Versuchs eine zusätzliche Behandlung etabliert, in der die DMPP Applikation erst in 2017 begonnen wurde. Weiterhin wurde eine Variante eingerichtet, in der DMPP zwischen 2007 und 2017 appliziert und seither ausgesetzt wurde.
Im Rahmen der Arbeiten sollen bodenmikrobiologische Untersuchungen zur mikrobiellen Diversität (Arbeit 2) bzw. zur funktionellen Diversität (Arbeit 1) durchgeführt werden. Die Hauptbetreuung der Arbeiten erfolgt durch das FG Bodenbiologie, Teilarbeiten sind aber auch am FG Düngung und Bodenstoffhaushalt vorgesehen.Ökosystem: Acker
Praxis: 100% Laboranalysen (je nach Ausrichtung)
Beginn: jederzeit
Geeignet für B.Sc. und M.Sc.
Kontakt: Dr. Sven Marhan; sven.marhan@uni-hohenheim.de, Dr. Reiner Ruser reiner.ruser@uni-hohenheim.de
Beschreibung: Im Rahmen des Projekts Elise wird von Prof. Dr. Hermann Ketterl ein autonomer, GPS gestützter Agrarroboter entwickelt, der Bodenproben entnimmt und anschließend mikroskopische Analysen der Abundanz von Bakterien und Pilzen in Ackerböden durchführen wird. In einer Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim ist es geplant, diese Daten mit unabhängigen bodenmikrobiologischen Methoden zur Bestimmung der bakteriellen und pilzlichen Abundanz zu vergleichen. Die Arbeit umfasst folgende Aufgaben: Probenahme von Böden in unterschiedlichen Ackerflächen, Siebung der Proben, Bestimmung der mikrobiellen Biomasse, des Ergosterolgehalts und der Phospholipidfettsäuren; statistischer Vergleich dieser Daten mit den Ergebnissen der mikroskopischen Untersuchungen, Verfassung der Abschlussarbeit in deutscher oder englischer Sprache.
Ökosystem: Acker
Praxis: 100% Labor
Beginn: Herbst 2021
Geeignet für M.Sc.
Kontakt: Prof. Dr. E. Kandeler