Mechanismen der Festlegung von phenolischem Kohlenstoff im Boden

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Ziel des Projekts ist es, die Festlegung niedermolekularer Phenole und Phenolsäuren, die im Boden durch mikrobielle Aktivität und bei der Zersetzung von pflanzlichem Material gebildet werden, in den anorganischen und organischen Bodenbestandteilen zu untersuchen. Dazu werden natürlich im Boden vorkommende Phenole und Phenolsäuren - Brenzcatechin, p-Cumar-, Kaffee-, Protocatechu-, Ferula-, Vanillin- und Syringasäure - synthetisiert und mit 14C- und 13-C-Isotopen am aromatischen Kern markiert. Die Phenole werden in den Referenzböden unter aeroben Bedingungen inkubiert und die löslichen Rückstände mit organischen Lösungsmitteln extrahiert. Mit Hilfe der radioaktiven Markierung wird die Verteilung der gebundenen Rückstände auf den anorganischen und organischen Bodenanteilen - erhalten durch Partikelgrößen- und Humusfraktionierung - quantifiziert und die Bilanz des Metabolismus einschließlich der Mineralisierungsrate erstellt. Durch Silylierung der Huminstoffe und Größenausschlußchromatographie der dabei in lösliche Form überführten Rückstände wird ermittelt, ob die Festlegung am Humus durch kovalente Bindung oder durch Einschluß erfolgt. Die Strukturen und Bindungsarten der löslichen und der unlöslichen Rückstände werden spektroskopisch, aufgrund ihrer 13C-Markierung vor allem mit Hilfe von Flüssig- bzw. Festkörper-13C-NMRSpektroskopie, mit hoher Empfindlichkeit aufgeklärt.