Ökologie der Rhizosphäre

Rhizosphäre - Hauptseite

Mikroorganismen in der Rhizosphäre können das Wachstum und die Gesundheit von Pflanzen beeinflussen. Wir erforschen die ökologische Bedeutsamkeit dieser mikrobiellen Gemeinschaften sowie deren funktionellen Nutzen für Pflanze, Mensch und Ökosystem.

Die hohen Erträge der modernen Landwirtschaft werden durch den gezielten Einsatz von mineralischem Dünger und chemischer Schädlingsbekämpfung erreicht. Weil viele dieser Produkte aus nicht-erneuerbaren Ressourcen hergestellt werden oder schädlich für die Umwelt sind, verlangt die nächste Generation der Landwirtschaft alternative und nachhaltige Lösungen, die weiterhin hohe Erträge aber bei reduziertem Einsatz von Dünger- und Pflanzenschutzmittel ermöglichen. Eine Möglichkeit besteht in der gezielten Unterstützung durch Rhizosphärenmikroben und deren Dienstleistungen an die Wirtspflanze und die Umwelt. Ein vertieftes Verständnis der Rhizosphären Mikrobiota bildet die Basis zur Entwicklung von zukünftigen und nachhaltigen Lösungen bezüglich Pflanzenwachstum und Schädlingsbekämpfung.

Die Rhizosphäre beschreibt den eng begrenzten Bereich des Bodens, der die Wurzel umgibt und aktiv durch die Pflanze beeinflusst wird. Pflanzenwurzeln scheiden kontinuierlich eine komplexe Mischung von chemischen Verbindungen aus, die lokal die Bodenumgebung verändern (z.B. Nährstoffgehalt und -verfügbarkeit, Sauerstoff, Wassergehalt und pH). Keimlinge sekretieren bis zu 40% und ausgewachsene Pflanzen bis 20% ihres fixierten Kohlenstoffes in die Rhizosphäre und generieren hiermit eine neue ökologische Nische für mikrobielles Leben. Die mikrobielle Flora um die Pflanzenwurzel unterscheidet sich in Zusammensetzung und Aktivität markant vom umliegenden Boden.

Rhizosphäre - Wurzel

Entscheidend ist, dass diese Rhizosphärenmikrobiota durch ihre Aktivität direkt das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen und somit das Funktionieren von Ökosystemen beeinflussen. Bakterien und Pilze, die aus der Rhizosphäre isoliert wurden, können das Pflanzenwachstum fördern, bodenbürtige Krankheiten unterdrücken oder aber selber Krankheiten verursachen. Nur wenige Mikroorganismen der Rhizosphäre gehören zu diesen "offensichtlichen" und gut studierten Interaktionen während die Mehrzahl der Mikroben unauffällig und ohne direkte Symptome sind. Es ist relativ wenig über diese unbemerkte Mehrheit und deren Rolle aufs Pflanzenwachstum und Ökosystemprozesse bekannt.

Ziel unserer Forschung ist, die funktionelle und ökologische Bedeutsamkeit von komplexen mikrobiellen Gemeinschaften in der Rhizosphäre zu verstehen.