Quantifizierung und Identifizierung der Wurzelexsudate in nicht sterilisierten Böden

• Applicant: Professor Dr. Peter Leinweber
• Subject Area: Soil Sciences
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5446056

Die quantitative und qualitative Erfassung der unterirdischen C-Einträge ist ein ungelöstes Problem bodenökologischer Grundlagenforschung. Es wird vorgeschlagen, erstmals eine gepulste 14C- sowie Mais-basierte 13C-Isotopenmarkierung mit einem selbst entwickelten System zur Auswaschung der Wurzelexsudate aus bepflanztem Boden sowie mit massenspektrometrischer und komplementärer HPLC-Identifizierung der chemischen Bestandteile zu koppeln. Nach Optimierung der Flussraten für die Exsudatauswaschung wird die neue Methode exemplarisch an Sommerweizen und Mais getestet, wobei die Teilprozesse "Exsudation" und "Wurzelatmung" separat quantifiziert und Exsudate, Rhizodeposite und mikrobielle Metabolite separat qualitativ durch einen multimethodischen analytischen Ansatz (Pyrolyse-Feldionisation Massenspektrometrie [Py-FIMS], Fettsäure- [GC-MS] sowie Carbon- und Aminosäure- und Kohlenhydrat-Quantifizierung [HPLC]) erfasst werden. Generelle Anwendbarkeit und Vorteile des neuen Verfahrens sollen anhand einer vollständigen Bilanz des assimilierten 14C sowie an der diurnalen Dynamik der Exsudation und resultierender Rhizosphärenprozesse bei Sommerweizen und Mais erforscht werden. Bei Erfolg des Vorhabens eröffnet sich ein weites Anwendungsfeld von der Quantifizierung der C-Sequestrierung im Boden bis zur Risikoabschätzung für gentechnisch veränderte Pflanzen.

• DFG Programme: Research Grants