Die Auswirkungen der Pflanzenvielfalt auf die Stress- Resilienz der Mesofauna im Boden

Aufgrund der globalen Erwärmung wird mit einer höheren Niederschlagsintensität und längeren Trockenperioden gerechnet. Im Rahmen der laufenden Bemühungen, die Auswirkungen des sich ändernden Wetters auf die Landwirtschaft zu bewältigen, können Mischkulturen eine mögliche Lösung sein.

Auswirkung von Wasserstress

In diesem zweijährigen Projekt untersuchen wir die Auswirkungen von intensivem künstlich erzeugten Wasserstress auf ein Mischkultursystem im Vergleich zu Reinkulturen und die in diesen Systemen vorkommenden Bodenlebewesen. Die Fähigkeit der einzelnen Systeme, sich nach dem Stress zu erholen (d.h. deren Resilienz), soll bewertet werden. Für diese Bewertung ziehen wir Bodenarthropoden als vielversprechenden Indikator heran, da sie sich vergleichsweise schnell an äußere Veränderungen anpassen können.

Wurzeluntersuchung von Zwischenfrüchten im Oktober: Nach der Profilwandzählung werden Bodenziegel zum Auswaschen von Wurzeln entnommen. © Johannes Siebigteroth

Berlese´- Extraktionen von Bodenproben © I. Kilian

Versuchsaufbau

Anbausysteme und Bewässerungsregime sind die zwei Prüffaktoren dieses Feldversuchs. Wasserstress wird bei Ackerbohnen, Hafer und einer Mischung aus beidem angewendet. Einerseits wird temporäre Trockenheit durch die Verwendung eines Regenschutzes (rain out shelter) erzeugt, während andererseits durch die Zugabe einer bestimmten Wassermenge pro Quadratmeter eine Überbewässerung entsteht.

Bodenproben werden vor der Behandlung und mehrmals nach der Behandlung genommen. Arthropoden werden mit Berlese-Fallen gesammelt. Außerdem werden die Bodenfeuchtigkeit, die Temperatur, der verfügbare Stickstoffgehalt sowie bodenphysikalische Parameter gemessen.

Die Projektziele

Unser Ziel ist ein besseres Verständnis der Rolle von Mischkulturen und Lebensgemeinschaften im Boden für die Resilienz gegenüber abiotischem Stress. Im Einzelnen wollen wir:

die Auswirkungen von Getreide-Leguminosen Mischanbau auf Mikroarthropoden im Boden und den potenziellen Nutzen des Mischanbaus für ihre Resilienz im Klimawandel erörtern;

mögliche Mechanismen aufzuzeigen, die erklären, wie Trockenheit die funktionelle Zusammensetzung von Bodengemeinschaften in Ackerland verändert;
die Indikatorfunktion von Bodenarthropoden untersuchen, hinsichtlich ihrer Eignung als Bewertungsinstrument für Auswirkungen von Anbausystemen unter neutralen und Stressbedingungen.

Einige der im ersten Jahr gefundenen Specimens. 1. Pauropoda, 2. Collembola, 3. Chilopoda, 4. Coleoptera, 5. Diplopoda, 6. Diplura, 7. Acari . © Deaa Alwanney