Pflanzen-Boden-Interaktionen
Bodenlebewesen spielen eine Schlüsselrolle in Agrarökosystemen. Ein gesundes Bodenökosystem ist für eine effiziente und nachhaltige Landwirtschaft äusserst wichtig. Wir untersuchen die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bodenlebewesen, um das noch unvollständige Wissen über deren Rolle für die Ökosystemleistungen zu erweitern.
Der Boden bildet eine wichtige Grundlage der landwirtschaftlichen Produktion. Für eine schonende Nutzung der natürlichen Ressourcen und für die Verbesserung von Produktionssystemen spielen Bodenlebewesen eine Schlüsselrolle. Das Wissen über deren Einfluss auf wichtige Funktionen des Bodenökosystems wie Nährstoff- und Kohlenstoffkreislauf, Bodenstruktur und Wasserrückhaltevermögen ist noch unvollständig. Es besteht zudem noch grosse Unklarheit bezüglich der Frage, wie man das Bodenleben optimal nutzen kann, um Agrarökosysteme nachhaltiger zu gestalten. Sollte es in Zukunft zu einer Ressourcenknappheit kommen, wird die Bedeutung dieser Mikroorganismen stark steigen, da sie zum Beispiel den Nutzpflanzen helfen, Nährstoffe und Wasser effizient aus dem Boden aufzunehmen.
In unsere Forschungsgruppe werden deshalb die folgenden Hauptthemen untersucht:
- Wie werden nützliche Bodenlebewesen und Bodenökosystemdienstleistungen durch unterschiedliche Anbausysteme und Techniken (biologischer versus nicht-biologischer Anbau, Pflug versus konservierende Bodenbearbeitung, Nutzung von Gründüngern) beeinflusst?
- Welchen Einfluss hat eine grosse Vielfalt an Bodenlebewesen (Bodenbiodiversität, Mikrobiome) auf wichtige Bodenökosystemdienstleistungen wie Ertrag, Nährstoffaufnahme, Nährstoffverluste sowie Resistenz gegen abiotischen und biotischen Stress?
- Kann man die Nachhaltigkeit von Agrarökosystemen mittels gezielter Stärkung der Bodenökosysteme (z.B. Impfung mit Mykorrhizapilze) und Verbesserung von Bodenökosystemfunktionen fördern?
Unsere Forschungsergebnisse zeigen Personen aus Landwirtschaft, Beratung und Politik, wie man Bodenleben fördern kann und welchen Nutzen eine grössere Bodenbiodiversität mit sich bringt.
Mykorrhizapilze zum Beispiel können Pflanzen bei der Aufnahme von Nährstoffen helfen und auf diese Weise zu einer schonenderen Nutzung natürlicher Ressourcen beitragen. In unserem Langzeitversuch, in welchem wir die wichtigsten schweizerischen Anbausysteme (BIO, ÖLN, Direktsaat, konservierende Bodenbearbeitung) vergleichen, zeigen wir verschiedenen Kundengruppen, wie sich bestimmte Anbauverfahren auf Bodenbiodiversität, Bodenfruchtbarkeit, Gehalt von Bodenkohlenstoff, Nährstoffeffizienz, Ökobilanzen, Erträge und Einkommen von Bäuerinnen und Bauern auswirken (Systemansatz).
In einem weiteren Langzeitversuch (Kompostexperiment Ehrendingen) untersuchen wir, wie Kompostapplikation und Biogas-Gärgut sich auf Erträge, Bodenbiodiversität und Kohlenstoff im Boden auswirkt.
