Die wachsende Weltbevölkerung und die steigende Nachfrage nach Nahrungsmitteln stellen bedeutende Herausforderungen dar, insbesondere im Kontext des Klimawandels. Da Trinkwasserressourcen zunehmend knapper werden, vor allem in bereits trockenen Regionen, und die Landwirtschaft für annähernd 70% des globalen Trinkwasserverbrauchs verantwortlich ist, wird nach nachhaltigen Lösungen für Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion gesucht. Die Untersuchung von im Boden lebenden Mikroorganismen, die mit Pflanzen und ihren Wurzeln interagieren, bietet einen möglichen Ansatz, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Die Symbiose zwischen Pflanzen und Mykorrhizapilzen betrifft etwa 90% der Landpflanzen, insbesondere die Verbindung mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) ist für Nutzpflanzen interessant. AMF verbessern nicht nur die Nährstoffaufnahme der Pflanzen, sondern auch den Wasserstatus, besonders in trockenen Böden, weshalb Pflanzen in Symbiose ein geringeres negatives Blattwasserpotential und eine längere Wasseraufnahme im Vergleich zu Pflanzen ohne Pilzpartner aufweisen. Angesichts dieses Vorwissens wurden zwei Hypothesen aufgestellt:

• H1: Die Anwesenheit von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) beeinflusst die Wasseraufnahme der Pflanzenwurzeln, was zu einer erhöhten Wasseraufnahme durch die Wurzeln führt und somit das Blattwasserpotential der Pflanzen positiv beeinflusst. (Anna Dürringer)
• H2: Die Symbiose zwischen Pflanzen und AMF verändert die bodenhydraulischen Eigenschaften, indem sie die Wasserrückhaltung und die hydraulische Leitfähigkeit im Boden verbessert, was zu einer erhöhten Verfügbarkeit von Wasser für die Pflanzen führt. (Ilvy Steinlein)

Um diese Hypothesen zu testen, wurde ein Experiment mit Sorghum-Pflanzen unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt, in dem repräsentative Sorghum-Pflanzen der gleichen Sorte ausgewählt und in zwei Gruppen unterteilt wurden. Eine Gruppe wurde in sterilisierte Erde ohne AMF-Sporen gepflanzt, während die andere Gruppe in sterilisierte Erde mit AMF-Sporen gepflanzt wurde. In der Klimakammer wurden so vergleichbare Wachstumsbedingungen für Pflanzen mit und ohne AMF-Symbiose sichergestellt. Das Experiment beinhaltet eine Trockenphase, während der die Blattwasserpotentiale und Blattflächen gemessen wurden. Nach dem Experiment werden die Wurzelkolonisierungsraten durch AMF mithilfe von Kaliumhydroxid (KOH) und anschließender Wurzelfärbung mit einer Tinten-Essig-Lösung bewertet. Zusätzlich werden die bodenhydraulischen Eigenschaften für beide Bodenbehandlungen untersucht und dabei Hyprop- und WP4C-Messungen verwendet, um mögliche Veränderungen in den bodenhydraulischen Parametern zu identifizieren.

Die wachsende Weltbevölkerung und die steigende Nachfrage nach Nahrungsmitteln stellen bedeutende Herausforderungen dar, insbesondere im Kontext des Klimawandels. Da Trinkwasserressourcen zunehmend knapper werden, vor allem in bereits trockenen Regionen, und die Landwirtschaft für annähernd 70% des globalen Trinkwasserverbrauchs verantwortlich ist, wird nach nachhaltigen Lösungen für Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion gesucht. Die Untersuchung von im Boden lebenden Mikroorganismen, die mit Pflanzen und ihren Wurzeln interagieren, bietet einen möglichen Ansatz, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Die Symbiose zwischen Pflanzen und Mykorrhizapilzen betrifft etwa 90% der Landpflanzen, insbesondere die Verbindung mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) ist für Nutzpflanzen interessant. AMF verbessern nicht nur die Nährstoffaufnahme der Pflanzen, sondern auch den Wasserstatus, besonders in trockenen Böden, weshalb Pflanzen in Symbiose ein geringeres negatives Blattwasserpotential und eine längere Wasseraufnahme im Vergleich zu Pflanzen ohne Pilzpartner aufweisen. Angesichts dieses Vorwissens wurden zwei Hypothesen aufgestellt:

• H1: Die Anwesenheit von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) beeinflusst die Wasseraufnahme der Pflanzenwurzeln, was zu einer erhöhten Wasseraufnahme durch die Wurzeln führt und somit das Blattwasserpotential der Pflanzen positiv beeinflusst. (Anna Dürringer)
• H2: Die Symbiose zwischen Pflanzen und AMF verändert die bodenhydraulischen Eigenschaften, indem sie die Wasserrückhaltung und die hydraulische Leitfähigkeit im Boden verbessert, was zu einer erhöhten Verfügbarkeit von Wasser für die Pflanzen führt. (Ilvy Steinlein)

Um diese Hypothesen zu testen, wurde ein Experiment mit Sorghum-Pflanzen unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt, in dem repräsentative Sorghum-Pflanzen der gleichen Sorte ausgewählt und in zwei Gruppen unterteilt wurden. Eine Gruppe wurde in sterilisierte Erde ohne AMF-Sporen gepflanzt, während die andere Gruppe in sterilisierte Erde mit AMF-Sporen gepflanzt wurde. In der Klimakammer wurden so vergleichbare Wachstumsbedingungen für Pflanzen mit und ohne AMF-Symbiose sichergestellt. Das Experiment beinhaltet eine Trockenphase, während der die Blattwasserpotentiale und Blattflächen gemessen wurden. Nach dem Experiment werden die Wurzelkolonisierungsraten durch AMF mithilfe von Kaliumhydroxid (KOH) und anschließender Wurzelfärbung mit einer Tinten-Essig-Lösung bewertet. Zusätzlich werden die bodenhydraulischen Eigenschaften für beide Bodenbehandlungen untersucht und dabei Hyprop- und WP4C-Messungen verwendet, um mögliche Veränderungen in den bodenhydraulischen Parametern zu identifizieren.