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Mechanismen der Phosphor-Akquise von Nutzpflanzen in Mischkulturen: Die Rolle von Phosphatasen und pH-Änderungen in der Rhizosphäre

Schwerdtner, Ulrike and Spohn, Marie (2019) Mechanismen der Phosphor-Akquise von Nutzpflanzen in Mischkulturen: Die Rolle von Phosphatasen und pH-Änderungen in der Rhizosphäre. [Mechanisms of plant phosphorus acquisition in intercropping: The role of phosphatase activity and pH in the rhizosphere.] In: Mühlrath, Daniel; Albrecht, Joana; Finckh, Maria R.; Hamm, Ulrich; Heß, Jürgen; Knierim, Ute and Möller, Detlev (Eds.) Innovatives Denken für eine nachhaltige Land- und Ernährungswirtschaft. Beiträge zur 15. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Kassel, 5. bis 8. März 2019, Verlag Dr. Köster, Berlin.

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Summary

Forschungsarbeiten der letzten Jahre zeigten, dass Mischkulturen zu einer gesteigerten Phosphor (P)-Aufnahme von Nutzpflanzen und folglich zu gesteigerten Erträgen beitragen können. Die zugrundeliegenden Mechanismen der P-Akquise sind allerdings noch kaum bekannt. Ziel der Studie war es deshalb, die potentiellen Mechanismen in einem Mischkultur-Experiment zu untersuchen. Wir analysierten die pH-Änderungen und Phosphatase-Aktivitäten in der Rhizosphäre von Mais (Zea mays) in Mischkultur mit entweder Ackerbohne (Vicia faba), Blauer Süßlupine (Lupinus angustifolius) oder Weißem Senf (Sinapis alba) im Vergleich mit Mais in Monokultur. Dafür wurden die Pflanzen in Rhizoboxen kultiviert; die Phosphatase-Aktivität wurde mittels Boden-Zymographie und die pH-Änderung mithilfe von pH-Indikator-Gelen untersucht. Zusätzlich wurde mit den gleichen Pflanzen ein Feldversuch durchgeführt, um die Effekte der Nebenkulturen auf die Mais-Biomasseproduktion zu untersuchen. Erste Ergebnisse legen nahe, dass die gewählten Pflanzen unterschiedliche Mechanismen der P-Akquise nutzen (Rhizoboxen-Experiment), die mit unterschiedlichen Maiserträgen einhergehen (Feldversuch).

Summary translation

Several studies have shown that intercropping can contribute to increased phosphorus (P) uptake by plants, resulting in higher yields. However, the underlying mechanisms of increased plant P acquisition are not yet fully understood. The aim of this study was to test potential mechanisms of P acquisition in an intercropping experiment. We investigated pH changes and phosphatase activities in the rhizosphere of maize (Zea mays) intercropped with either faba bean (Vicia faba), blue lupin (Lupinus angustifolius) or white mustard (Sinapis alba) in comparison to maize monoculture. For this purpose, plants were grown in rhizoboxes, phosphatase activity was investigated by soil zymography, and pH changes were assessed using pH-indicator gels. In addition, a field experiment was conducted with the same plant species to investigate effects of companion crops on maize biomass production. First results suggest that different companion plants use different P acquisition mechanisms (rhizobox experiment) causing different maize yields (field experiment).

EPrint Type:Conference paper, poster, etc.
Type of presentation:Poster
Keywords:Mischkultur, Phosphor-Akquise, Rhizosphäre
Subjects: Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds
Crop husbandry > Crop combinations and interactions
Environmental aspects > Biodiversity and ecosystem services
Research affiliation: International Conferences > 2019: Scientific Conference German Speaking Countrie
Germany
ISBN:978-3-89574-955-110
Deposited By: Mühlrath, Daniel
ID Code:36152
Deposited On:29 Aug 2019 07:07
Last Modified:29 Aug 2019 07:07
Document Language:German/Deutsch
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted
Additional Publishing Information:Dieser Beitrag ist im Tagungsband der 15. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau 2019 in Kassel erschienen. This conference paper is published in the proceedings of the 15th scientific conference on organic agriculture 2019 in Kassel. D. Mühlrath, J. Albrecht, M. R. Finckh, U. Hamm, J. Heß, U. Knierim, D. Möller (2019) Innovatives Denken für eine nachhaltige Land- und Ernährungswirtschaft. Beiträge zur 15. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Kassel, 5. bis 8. März 2019, Verlag Dr. Köster, Berlin.

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