Einfluss pflanzenwachstumsfördernder Rhizobakterien auf die Stressresistenz der Kulturpflanze Weizen (Triticum aestivum L.)

Stipendiatin/Stipendiat: Claudia Breitkreuz

Der Umgang mit dem globalen Klimawandel, sowie dessen Folgewirkungen auf die Vielfalt und Funktionen von Ökosystemen zählen zu den größten Herausforderungen unserer Zeit. Trockenheit führte in den letzten Jahren bereits zu deutlichen Ernteausfällen auf deutschen Agrarflächen und zukünftig werden sich ertragsschwache Jahre durch die weitere Verschärfung der Trockenheit in der Vegetationsperiode, bei zugleich steigenden Temperaturen häufen. Bei der Anpassung von Pflanzen an Trockenheit spielt die mikrobielle Gemeinschaft im Boden eine wesentliche Rolle. Bakterien, die durch ihren Stoffwechsel das Pflanzenwachstum stimulieren, werden als pflanzenwachstumsfördernde Rhizobakterien (PGPR) bezeichnet. Diese Gruppe der PGPR setzt sich aus Bakterien verschiedener Gattungen zusammen, die eine große Bandbreite funktioneller Eigenschaften vereint durch die das Pflanzenwachstum unterstützt werden kann. Einige Vertreter der PGPR weisen zudem eine hohe Trockenstresstoleranz auf und sind in der Lage, das Pflanzenwachstum selbst unter Trockenstressbedingungen durch zum Beispiel die Mineralisierung von Nährstoffen zu fördern. Das Ziel dieser Arbeit ist daher zu untersuchen, wie schnell und in welchem Maße eine strukturelle und/oder funktionelle Anpassung der mikrobiellen Gemeinschaft im Boden an die Trockenheit stattfindet und ob die adaptierten Gemeinschaften in der Lage sind Trockenstress für die Weizenpflanzen, dem in Deutschland am häufigsten angebauten Getreide, abzumildern. Dies soll zum einen in einem Feldversuch unter Einfluss der Versuchsfaktoren Klima (gegenwärtig und zukünftig) und Bewirtschaftung (konventioneller und ökologischer Landbau), zum anderen nochmals intensiver in einem Gefäßversuch mit den zusätzlichen Versuchsfaktoren Bodentyp (Schwarzwerde und sandiger Boden) und Weizensorte (trockentolerant und trockensensitiv) untersucht werden.

Förderzeitraum:
01.04.2016 - 31.03.2019

Institut:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Department Bodenökologie

Betreuer:
Prof. Dr. Francois Buscot

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