Der stark interdisziplinäre Ansatz des Vorhabens wird eine wissensbasierte Bewertung des Potenzials von Pflanze-Boden-Mikroorganismen-Interaktionen ermöglichen und zur Steigerung der Nährstoffnutzungseffizienz in der Landwirtschaft beitragen. Auf dieser Basis werden nachhaltige Nutzungsoptionen entwickelt, die zu einer Verringerung der landwirtschaftlichen Nährstoffverluste führen und die Umwelt entlasten. Letztlich werden dadurch Funktionen und Leistungen landwirtschaftlicher Systeme auch auf regionaler Ebene gesichert und optimiert.
Zwischenergebnisse aus Phase 1
Die erste Phase zeigte, dass das landwirtschaftliche Management einen entscheidenden Einfluss auf die Zusammensetzung und Funktionalität des Bodenmikrobioms hat.
Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die C:N:P-Stöchiometrie eine wichtige Rolle für die N-Bindung und die N-Umsetzungen im Boden spielt, und damit einen entscheidenden Einfluss auf Pflanze-Mikroorganismen-Konkurrenz um Nährstoffe haben könnte.
Im Feldversuch konnte nachgewiesen werden, dass sich N-Überschüsse nach Winterraps und Ackerbohne wirksam mithilfe von Weizenstroh und Sägemehl mit hohem C:N-Verhältnis binden lassen, dass dieser gebundene Stickstoff allerdings nicht vollständig im Folgejahr, sondern überwiegend erst im übernächsten Jahr wieder pflanzenverfügbar wird.
Die sozioökonomische Analyse zeigte, dass ein verbreiteter Einsatz von Weizenstroh und Sägemehl zur Bindung von N-Überschüssen in der Landwirtschaft in Konkurrenz zu alternativen Verwertungspfaden, insbesondere der bioenergetischen Nutzung, stehen würde.
Ergebnisausblick Phase 2
Der Schwerpunkt der zweiten Phase liegt auf Untersuchungen zu den stöchiometrischen Nährstoffbeziehungen zwischen Pflanze, Boden und Mikroorganismen. Hierzu werden folgende Aspekte näher untersucht:
(1) Einfluss des Zeitpunkts der Düngung und von Bodenzusatzstoffen mit hohem C:N-Verhältnis auf die Nährstoffnutzungseffizienz; (2) Analyse der Funktions-/Wirkungsmerkmale von Mikroorganismen in Reaktion auf unterschiedliche Bodenbehandlung; (3) Direkte Auswirkungen von Pflanzen auf die Aktivität des Bodenmikrobioms; (4) Indirekte Auswirkungen der Vorfrucht auf das Bodenmikrobiom; (5) Vertiefung unseres Verständnisses von C:N:P-Stöchiometrie-Effekten, mit Schwerpunkt auf N:P-Verhältnissen; (6) Nährstofffreisetzung aus Bodenzusatzstoffen.