Virtuelles Boden-Wurzel-System
Unterbodensensitive virtuelle Boden-Wurzelsysteme werden entwickelt um Wasser- und Nährstoffaufnahme von Pflanzen besser zu verstehen. Sie ermöglichen sie die Durchführung virtueller Experimente um den Einfluss verschiedener Umweltbedingungen zu testen. Wurzelwachstum, Wasserfluss und Stofftransport im Boden werden auf Einzelpflanzenskala auf eine Weise gekoppelt, die Auswirkungen der Wurzelaktivitäten auf den Boden, sowie Auswirkungen von Bodeneigenschaften auf die Entwicklung des Wurzelsystems berücksichtigt. Anwendungsgebiete für diese Modelle sind vielfältig und reichen von Wasser- und Nährstoffmanagement, Kontrolle von Bodenversalzung in der durchwurzelten Zone bis hin zu nachhaltigem Management von Pflanzenschutzmitteln. Durch Simulationsszenarien wird analysiert, welche physikalischen und biogeochemischen Unterbodeneigenschaften die Wasser- und Nährstoffaufnahmeeffizienz bestimmter Wurzelsysteme maßgeblich beeinflussen, bzw. welche Wurzelsystemeigenschaften unter bestimmten Unterbodenbedingungen besonders effizient sind. Insbesondere berücksichtigen wir den Effekt von Bodenstrukturen wir Makroporen auf das Wurzelwachstum. Pflanzenwurzeln können zB von Regenwürmern oder Vorfrüchten erzeugte Bioporen nutzen um auch durch verdichtete Bodenschichten hindurchzuwachsen. Es konnte gezeigt werden, dass dies eine Ertragssteigerung von 30-300% bewirken kann.
Unsere Simulationsergebnisse werden mit experimentellen Ergebnissen von anderen Gruppen innerhalb Soil3 abgeglichen, um etwa die Frage zu klären, in welcher Bodentiefe die Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen bevorzugt Wasser und Nährstoffe aufnehmen.
Kontakt:
Prof. Dr. Andrea Schnepf
Head of research group "Soil-, Root Systems and Rhizosphere Processes"
- Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG)
- Agrosphäre (IBG-3)
Raum 3060
Prof. Jan Vanderborght
Direktor
- Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG)
- Agrosphäre (IBG-3)
Raum 3051