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Die Rolle saprobischer Pilze für den Kohlenstoff- und Energieumsatz im Boden unter variierenden Substratbedingungen – vom Individuum zum Boden
Projekt
Förderkennzeichen: 465123751
Laufzeit: 01.01.2021
- 31.12.2023
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Im Schwerpunktprogramm Soil Systems soll eine Verbindung zwischen den mikrobiellen Kohlenstoff (C)- und Energieumsätzen im Boden hergestellt werden, da die Effizienz der Substratnutzung auch abhängig ist von der verfügbaren Energie. Die im Boden gemessenen C- und Energie-Umsatzraten werden von der Aktivität des gesamten Mikrobioms bestimmt, Parameter mit höchster Relevanz für biogeochemische Modelle. Basierend auf diesen Bodenanalysen ist es allerdings nur eingeschränkt möglich Aussagen zur Physiologie einzelner Mikroorganismen zu treffen. In der Tat basieren diese Bodenparameter auf relativ einfachen physiologischen Annahmen, welche nur schwer direkt in Mikroorganismen getestet werden können. Um dies zu erreichen sollen hier Bodenanalysen mit detailliertem Wissen zur mikrobiellen Physiologie ergänzt werden, durch direkte Analysen mikrobieller Individuen. Hierbei liegt der Fokus auf einer mikrobiellen Gruppe die höchst relevant ist im Abbau von organischem Material, den saprobischen Pilzen, auch speziell auf Grund ihrer Wachstumsform. Physiologische Untersuchungen in Pilzisolaten kombiniert mit Bodenanalysen erlauben es die aufgestellten Hypothesen im Bezug zu ihrer Relevanz im Boden zu testen: Die Hypothesen des Schwerpunktprogramms (A, B, C) sollen mit Fokus auf saprobische Pilze getestet werden.
- Substrate die einen unterschiedlichen Energiegehalt und Komplexitätsgrad aufweisen führen zu Veränderungen in der C-Aufnahme und Wachstumseffizienz (A.1, A.2)- Pilze spielen eine wichtige Rolle für die C Einlagerung im Boden (A.3)- Variablen, welche die C- und Energie-Nutzungseffizienz in Pilzen beschreiben, stellen artspezifische Eigenschaften dar, welche einen direkten funktionellen Bezug zur Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften im Boden haben (B.1, B.2)- N-Limitierung ist im Vergleich zu C- und Energie-Verfügbarkeit ein weniger relevanter Faktor für mikrobielle Aktivität in komplexen Böden (C.1). Das Arbeitsprogramm umfasst diverse Methoden, welche die C-Nutzungseffizienz (CUE), kalorespirometrische Verhältnisse (CR), die Stöchiometrie und Nekromassebildung in Pilzen entlang eines Komplexitätsgradienten (von kontrollierten Wachstumsmedien hin zu diversen Böden) untersuchen sollen. Dabei wird der Einfluss des Energiegehaltes und der Komplexität von Substraten verglichen, sowie N-Verfügbarkeit als zusätzlicher Faktor mit einbezogen. Durch die erhobenen bodenrelevanten Variablen und die genutzten Böden, Substrate und Pilzisolate (aus diesen Böden) sind die Experimente eng an die core platform des Schwerpunktprogramms angelehnt. Die Ergebnisse werden neue Erkenntnisse zur physiologische Aktivität in Pilzen unter verschiedenen Substratbedingungen liefern, sowie dessen Bezug zu C- und Energiekreisläufen im Boden. Diese physiologischen Ergebnisse können außerdem die Interpretation von Bodenparametern verbessern, durch einen direkten Bezug von CUE und CR im Boden zur mikrobiellen Aktivität.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Agrarökologie
- Bodenkunde
