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Dieses Projekt wird im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms (NFP) 68: "Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden" durchgeführt. Die Böden sind von entscheidender Bedeutung für eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion und ein wichtiger Faktor beim Erhalt der Biodiversität.
Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM-Pilze), eine weit verbreitete Gruppe von Bodenpilzen, leisten für das Ökosystem Boden verschiedene wichtige Dienste (van der Heijden et al. 2015). AM-Pilze bilden mit den meisten Landpflanzen, einschliesslich der meisten Kulturpflanzen, symbiotische Gemeinschaften und verbessern das Wachstum und die Vielfalt der Pflanzen. Aktuelle Studien zeigen, dass eine Intensivierung der Bodennutzung die Vielfalt der AM-Pilze reduziert (Oehl et al. 2003, Verbruggen et a. 2012). Topfversuche deuten darauf hin, dass der Verlust dieser Vielfalt die Pflanzenproduktivität und die Funktion des Ökosystems beeinträchtigen kann (Wagg et al. 2011). Bisher konnten wir diesen Effekt aber im Feld nicht nachweisen. Ausserdem ist noch nicht geklärt, ob die Funktionen landwirtschaftlicher Böden mit verarmten AM-Pilzgesellschaften wiederhergestellt oder verbessert werden können, indem spezifische AM-Pilzarten, welche die bestehende Gesellschaft ergänzen, wieder eingeführt werden. Dieses Projekt befasst sich mit einer Reihe von wichtigen Aspekten zur Bedeutung der Vielfalt von AM-Pilzen für das Funktionieren des Ökosystems und zur Regeneration spezifischer Bodenfunktionen durch die Wiedereinführung von AM-Pilzarten in verarmte AM-Pilzgesellschaften.
Folgende spezifischen Ziele gehören zum Programm:
- AM-Pilze als Bioindikatoren: Prüfung der Vielfalt der AM-Pilze bei einer grösseren Zahl verschiedener landwirtschaftlicher Ökosysteme. Diese Aufgabe umfasst die Entwicklung einer Methode zur Erstellung eines Profils der AM-Pilzgesellschaften mittels DNA-Sequenzierung.
- Recruitment limitation in soil? Auswirkung der Einführung von AM-Pilzarten auf die Pflanzenproduktivität und die Funktion des Ökosystems im Feld.
- Beurteilung der Auswirkungen der Vielfalt der AM-Pilze auf die Ökosystemnachhaltigkeit und Erkenntnisse zur ökologischen Rolle von AM-Pilzarten, die als "Generalisten" oder "Spezialisten" gelten.
Verschiedene weitere nützliche Bodenorganismen verbessern die Bodengesundheit und die Leistungsfähigkeit der Pflanzen. Im Rahmen einer Zusammenarbeit innerhalb des NFP68 vergleichen wir den Einfluss verschiedener günstiger Bodenorganismen und prüfen, ob sie sich bei ihrer positiven Wirkung auf die Pflanzenproduktivität gegenseitig ergänzen:
- Pseudomonaden als Pflanzennützlinge: Dr. Monika Maurhofer (ETH Zürich) und Dr. Christoph Keel (Universität Lausanne)
- Insektenschädigende Nematoden: Prof. Ted Turlings (Universität Neuenburg) und Dr. Fabio Mascher (Agroscope, Institut für Pflanzenbauwissenschaften, Changins)
- Metagenomik: Dr. Brion Duffy (ZHAW Wädenswil)
Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, Synergien zugunsten des Bodens zu finden. Können wir die Bodengesundheit und Leistungsfähigkeit der Pflanzen verbessern, wenn wir geeignete Pseudomonaden, insektenschädigende Nematoden und AM-Pilze gleichzeitig in ein Feld einbringen?