Projekte

The CROP project aims at estimating the beneficial impact of combining contrasted root phenotypes within a single field. We will evaluate the benefit of the combination of water, carbon and nitrogen flow, microbial communities, and yield. To achieve this goal, we will use a set of complementary experimental and modelling tools. The soil biology group will measure C flow from the plant genotypes into soil microbial communities and will investigate how the plant gynotype affects microbial activity in the rhizosphere.

Status: laufend

Projektbeginn: März 2020

Projektende: Februar 2024

Förderkennzeichen BMBF: 031B0909B

BEmins ist ein DFG-Projekt, das im Rahmen der Biodiversitäts Exploratorien gefördert wird. Forschungsgegensatnd dieses Projekts ist die Interaktion Mineraloberflächen - organische Bodensubstanz - Mikroorganismen. Bodenminerale besitzen reaktive Oberflächen, an die organische Substanz und Nährstoffe binden und so vor schnellem Abbau, Mineralisierung und Auswaschung geschützt werden können. Mineraloberflächen werden auch von einer Vielzahl an Mikroorganismen besiedelt. Somit entsteht ein einzigartiger Lebensraum, die sogenannte Mineralosphäre. Bisher wissen wir wenig darüber, wie Landnutzung und Biodiversität die Zusammensetzung der Mineralosphäre beeinflussen. Um die Prozesse in der Mineralosphäre genauer zu untersuchen, haben wir im Jahr 2015 in den Biodiversitäts-Exploratorien Mineralbeutel mit einem  kohlenstofffreien Gemisch aus Sand und Illit (Tonmineral) bzw. Goethit (Eisenoxid) vergraben. Nachdem die Mineralbeutel 5 Jahre im Feld verblieben, wurden sie im Jahr 2020 wieder entnommen. Wir vermuten, dass Art und Intensität der Landnutzung, Biodiversität und Bodentiefe Einfluss nehmen auf: (1) die Menge, Zusammensetzung und Stabilität der an Bodenminerale gebundenen organischen Substanz, (2) die Nährstoffanreicherung, (3) die Zusammensetzung und Aktivität der sich etablierten mikrobiellen Gemeinschaften und (4) die Minerale und ihre Oberflächeneigenschaften.

Status: laufend

Projektbeginn: April 2020

Projektende: April 2023

Förderkennzeichen DFG:

Climate change fundamentally changes the water cycle and thus elementary processes within soil ecosystems. Consequently, not only mean values in temperature and water availability will change, but also extreme events like droughts will intensify. Soil microorganisms maintain the functioning of agroecosystems: Nearly every chemical transformation in soils involves their active contribution. Soil microbial communities determine element cycling, groundwater quality, and presence of volatile compounds in the atmosphere. To investigate how the functioning of soil microorganisms will change due to climate change and how this will be related to crop yield and quality, the HoCC experiment was initiated. In this unique long-term field experiment, an agroecosystem has been exposed to reduced annual mean precipitation and elevated temperature according to a realistic future climate scenario for eleven years. In this project, we use the HoCC and focus on the importance of microbial adaptation and respective ecosystem functions to long-term reduced water availability and warming for the response of agroecosystems to severe drought events.

Status: laufend

Projektbeginn: Januar 2020

Projektende: Januar 2023

Förderer: Research Training Group "Water - People - Agriculture"

Infolge der Ausbringung organischer Düngemittel auf landwirtschaftlichen Nutzflächen können möglicherweise erhebliche Mengen an Kunststoffrückstände in Böden gelangen. Zur Auswirkung der Kunststoffrückstände auf Bodenorganismen und wesentliche Bodenfunktionen existieren keine aussagekräftigen Daten. Dieses Projekt wird Daten zum Abbauverhalten der Rückstände von Kunststoffsammelmedien nach einer biologischen Behandlung durch Kompostierung oder Fermentation erheben.

PIs: Dr. Holger Pagel, Prof. Dr. Ellen Kandeler

Mitarbeiter: Dr. Sven Marhan, Lion Schöpfer (PhD student)

Koordinator: Jens Forberger, Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie

Partner: Prof. Dr. Ruth Freitag, Thomas Steiner (PhD student), Universität Bayreuth, Bioprozesstechnik
              Dr. Martin Löder, Prof. Dr. Christian Laforsch, Universität Bayreuth, Tierökologie 1
              Jörg Bernd, Jürgen Geyer, BEM Umweltservice GmbH

Link: www.projekt-babba.de

Status: laufend

Projektbeginn: Juni 2021

Projektende: August 2022

Förderung: BWPLUS, Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

This project is part of the Collaborative Research Center (CRC) 1253 "CAMPOS - Catchments as Reactors: Metabolism of Pollutants on the Landscape Scale". In P6 we focus on soils as reactive landscape elements that link the land surface to subsoil environments. Agricultural soils are particularly important because, in industrialized countries, they are subject to large inputs of agrochemicals the fate of which is determined by a complex interplay of transformation and mass transfer processes. The spread of pesticides in the environment has been recognized as a problem for more than fifty years, causing governments to develop comprehensive regulation frameworks for authorization and use. Yet, despite the general biodegradability of commercial pesticides, previous studies have revealed long-term storage and persistence of small amounts of pesticides in soil. Unfortunately, we are still lacking the mechanistic understanding of interacting biogeochemical processes governing the persistence of organic pollutants in soil. The main aim of P6 is to understand why pesticides accumulate in soils and what the key controlling factors are as well as to find improved modeling approaches for pesticide turnover in the soil compartment of catchment-scale reactive transport models. Laboratory experiments will be performed with the two model compounds atrazine and MCPA to investigate specific mechanisms limiting the biodegradation of pesticides and facilitating their release. We will investigate if concentration thresholds of pesticides trigger functional gene expression and energy-limited growth of pesticide-degrading microorganisms as well as how physiological responses of microorganisms (sensitivity to moisture and temperature, drought stress) affect biodegradation and leaching. Furthermore, the relative importance of specific microhabitats (rhizosphere, detritusphere) as “hot spots” and of “hot moments” of microbial pesticide turnover will be evaluated.

Status: laufend

Projektbeginn: Januar 2017

Projektende: Juni 2021

Förderkennzeichen DFG: SFB 1253