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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-05-28 - 2022-05-27

Bodenschutzanlagen werden in Niederösterreich seit 1958 etabliert und haben mittlerweile eine Ausdehnung von ca. 3000 ha. Während die positiven Wirkungen hinsichtlich Schutz vor Winderosion und Verbesserung des Mikroklimas gut untersucht sind, gibt es zu weiteren Ökosystemleistungen wie Speicherung von organischem Kohlenstoff, Wirkung auf den Wasserhaushalt sowie Nähr- und Schadstofffilterung nur wenige Untersuchungen. Ziel des Projekts ist daher eine systematische, landesweite Erfassung der Kohlenstoffspeicherung und der Bodenstruktur in Windschutzanlagen Niederösterreichs, wobei bei der Standortsauswahl auf Kriterien wie Alter und Lage in verschiedenen Bodenregionen und Nutzungsarten Bedacht genommen wird. Auf Basis von umfangreichen Felduntersuchungen und Laboranalysen wird der aktuell gespeicherte organische Kohlenstoff in Bodenschutzanlagen und benachbarten offenen Feldern bestimmt. Zusammen mit den Daten zu Bodenstruktur und weiteren Kennwerten werden daraus semiquantitativ wichtige Kennwerte des Wasserhaushalts abgeleitet und damit die Ökosystemleistung der Bodenschutzanlagen hinsichtlich Wasserspeicherung zur Hochwasserprävention und Verringerung von Trockenstress in Agrarlandschaften Niederösterreichs abgeleitet. Die an den ausgewählten Standorten erhobenen Informationen werden unter Berücksichtigung der Ausdehnung und der Art der Bodenschutzanlagen landesweit hochgerechnet und aus den so gewonnenen Erkenntnissen die Ökosystemleistungen bewertet sowie Vorschläge für eine weitere Entwicklung und das Management von Bodenschutzanlagen vorgelegt. Damit werden wichtige Grundlagen für die Agrar- und Umweltpolitik des Landes sowie die praktische Umsetzung in den Gemeinden zur Verfügung gestellt.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-03-01 - 2024-02-29

Die Bekämpfung von Mangelernnährung, insbesondere von Mikronährstoffen wie Eisen, Zink und Kupfer, ist eine der größten Herausforderungen der Menschheit. Die Züchtung von Kulturpflanzen mit erhöhtem Mikronährstoffgehalt gilt als einer der nachhaltigsten und kosten-effizientesten Ansätze um Mangelernährung weltweit zu lindern. Fundiertes Wissen über pflanzenphysiologische Mechanismen der Mirkonährstoffaufnahme und die zusammenhängenden Prozesse im Boden ist daher von zentraler Bedeutung um den Mikronähstofgehalt in Kulturpflanzen zu erhöhen. Die Eisenaufnahme von Gräsern, wie z.B. Mais, Weizen, Gerste, Reis, etc., basiert auf der Wurzelausscheidung und Wiederaufnahme von aminosäure-ähnlichen Substanzen, so genannten Phytosiderophoren, die in der Bodenlösung stabile Komplexverbindungen mit Eisen, aber auch mit anderen Mikronährstoffen wie Zink und Kupfer eingehen. Im Gegensatz zu Eisen ist die Bedeutung des Phytosiderophoren-Aufnahme-Systems für Zink und Kupfer, insbesondere unter nährstoffarmen Wachstumsbedingungen, noch weitgehend unerforscht. Phytosiderophore sind nicht kommerziell erhältlich, was die Forschungsarbeit auf diesem Gebiet erschwert. Zusätzlich ist die Phytosiderophoren-Forschung der Vergangenheit von künstlichen Wachstumsbedingungen in Nährlösungskulturen geprägt. Bis heute sind nur wenige Informationen über quantitative Flüsse, molekulare Mechanismen der Pflanzen, sowie über die Dynamk der involvierten geochemischen und mikrobiologischen Prozesse im Boden vorhanden. Ziel dieses Projektes ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen der Phytosiderophor-basierten Mikronährstoffaufnahme von Gerste, einer der weltweit wichtigsten Kulturpflanzen, unter Zink-, Kupfer-, und als Referenz Eisenmangel, im Boden zu erforschen. Gemeinsam mit meinem Team werde ich die Phytosiderophorenausscheidung nicht nur mit tradtitonellen Nährlösungstechniken untersuchen, sondern vorwiegend neue Beprobungsmethoden im Boden anwenden und mit modernen molekularbiologischen Analysen kombinieren, um die Reaktionen auf die unterschiedlichen Wachstumsbedingungen zu bestimmen und zu vergleichen. Die Implementierung einer einheitlichen, chemischen Synthese aller bekannter Phytosiderophore wird uns zusätzlich ermöglichen, wichtige biogeochemische Prozesse, wie z.B. Bildung der Phytosiderophore-Metal Komplexe, Sorption, und mikrobieller Abbau, im Boden genau zu bestimmen. Mit Hilfe unseres integrativen Ansatzes werden wir in diesem Projekt die methodischen Einschränkungen der Vergangenheit überwinden und neue Erkenntnisse über die Rolle von Phytosiderophoren in der Mirkonährstoffaufname von Gräsern gewinnen. Erlangtes Wissen wird einen wichtigen Beitrag zur Züchtung von Mirkonährstoff-reichen Kulturpflanzen leisten und damit helfen, die Mikronährstoffversorgung der Weltbevölkerung zu verbessern.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-10-20 - 2020-04-19

Die Daten der bisherigen LUCAS–Erhebungen des Joint research Centre der EU wurden nicht nur zur Generierung von Karten, sondern auch als Basis für Modelle (z.B. Treibhausgasemissionen) und Diskussionsgrundlage für Entscheidungen in Bezug auf bodenrelevante Themen herangezogen. Die Repräsentativität des Datensatzes für die beurteilten Flächen wurde in vielen Fällen der Verfügbarkeit untergeordnet. Das vorliegende Projekt sieht Parallelbeprobungen und zusätzliche Analysen der Bodenproben vor, um eine nationale Validierung durchzuführen und aufzuzeigen, welche Interpretationen auf Basis der vorliegenden Daten möglich sind. Andererseits kann die Aussagekraft der Ergebnisse durch zusätzliche Informationen, insbesondere durch die bodenkundliche Beschreibung und Detailanalyse, deutlich verbessert werden. Der von Österreich gewählte Ansatz könnte als best practice Beispiel auf europäischer Ebene verwendet werden. Die Ergebnisse sollen in eine gemeinsame Publikation ein einem internationalen Journal (SCI, Peer review) münden.

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