title: Untersuchungen zum Wasserhaushalt, zur Knöllcheninfektion und symbiotischen N2-Fixierung der Sojabohne (Glycine max. (L). Merr.) zur Optimierung des Sojaanbaus unter kontinental geprägten Standortbedingungen Mitteleuropas
Creators: name: Porte, Anne
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2025
Subjects: subject: Sojabohne (Glycine max. (L). Merr.)
subject: Bradyrhizobium sp.
subject: Zwischenfrucht
subject: Wurzelwachstum
subject: N-Aufnahme aus dem Unterboden
subject: Soybean (Glycine max. (L). Merr.)
subject: Bradyrhizobium sp.
subject: intermediate crop
subject: root growth
subject: subsoil N uptake
subject: 575 Einzelne Teile von und physiologische Systeme bei Pflanzen

description: Hohe Sojabohnenimporte und damit verbundene Umweltprobleme erfordern ein Umdenken in der Landwirtschaft, um den Bedarf an pflanzlichem Eiweiß zu decken. Die Sojabohne bietet ein hohes Potenzial, da sie bisher in geringem Umfang in Mitteleuropa angebaut wird. Zwischen 2017 bis 2019 wurden Gefäß- und Feldversuchen an verschiedenen Standorten Deutschlands und Polens durchgeführt. Die Forschungsziele waren a) die Überdauerung von Bradyrhizobium sp. im Boden mit unterschiedlicher Sojabohnenanbauhistorie zu untersuchen, b) die Auswirkungen einer Inokulation von Sojabohnen im Zwischenfruchtanbau auf die nachfolgende Sojabohnen-Hauptkultur zu testen sowie c) das Wurzelwachstum der Sojabohne und die Fähigkeit der Nährstoffaufnahme aus dem Unterboden zu beleuchten. Die DNA-Sequenzierung aus den Bodenproben zeigte, dass Bradyrhizobium sp. auch unter mitteleuropäischen Standortbedingungen persistent ist und auch nach einer siebenjährigen Anbaupause eine effektive Symbiose mit der Sojabohne eingehen kann. Durch den Zwischenfruchtanbau mit Sojabohne, konnte in der darauffolgenden Hauptkultur Sojabohne eine Erhöhung der Knöllchenanzahl an den Seitenwurzeln um 43 % sowie eine Ertragssteigerung von 15 % bei Impfung der Sojabohne im Zwischen- und Hauptfruchtbau dokumentiert werden. Sojabohnen können sowohl auf Sand-, als auch auf Lößböden bis 1,35 m tief wurzeln und erreichten im Oberboden eine Wurzellängendichte bis 2,4 cm/cm3. Außerdem wurde gezeigt, dass Sojabohnen trotz Trockenphasen 15 % des oberflächlich ausgebrachten 15N-markierten Stickstoffs, in regenreichen Jahren sogar 67 % des oberflächlich ausgebrachten Stickstoffs aufnahmen. Bis zur Blüte nahmen die Pflanzen aus einer Tiefe von 0,3 m zwischen 19 und 77 % des ausgebrachten Stickstoffs auf und aus 0,6 m Bodentiefe zwischen zwei und 64 %. Die Sojabohne war in der Lage, ihren Stickstoffbedarf aus bodenbürtigen Quellen zu decken und die Ertragsbildung in Trockenperioden durch eine Wasseraufnahme aus dem Unterboden zusichern.
description: High soybean imports and the associated environmental problems require a rethink in domestic agriculture in order to meet the demand for vegetable protein. Soybeans offer great potential in this context, although they have only been cultivated on a small scale in Central Europe to date compared to consumption. Between 2017 and 2019, container and field trials were conducted at various locations in Eastern Germany and Poland. The research objectives were a) investigate the persistence of Bradyrhizobium sp. in soils with different soybean cultivation histories, b) test the effects of soybean inoculation in intercropping on the subsequent soybean main crop and c) shed light on the root growth of soybeans and the ability to take up nutrients from the subsoil. The sequencing of DNA from the soil samples showed that Bradyrhizobium sp. is persistent even under Central European site conditions and can form an effective symbiosis with soybeans even after a seven-year cultivation break. In addition, intercropping with soybeans in the subsequent main crop soybeans led to a 43 % higher number of nodules on the lateral roots and to a yield increase of 15 % when the soybeans were inoculated in the intercrop and in the main crop. Soybeans can root up to 1.35 m deep on both sandy and loess soils and reach a root length density of up to 2.4 cm/cm3 in the topsoil. It was also shown that soybeans took up 15 % of the nitrogen applied to the surface in dry periods and 67 % in rainy years, between 19 and 77 % of the nitrogen applied at a soil depth of 0.3 m and between 2 and 64 % of the nitrogen applied at a soil depth of 0.6 m by the time of flowering. This means that soybeans with well-developed root systems that extend deep into the soil are able to meet their nitrogen requirements from soil-borne sources and ensure yield formation in dry periods by absorbing water from the subsoil.