Ursachen von Leguminosen-Rotationseffekten für Ertragssteigerungen bei Getreide auf westafrikanischen Böden

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In diesem Vorhaben soll untersucht werden, welche biochemischen Faktoren in den sauren und nährstoffarmen Sandböden des semi- ariden und subhumiden Westafrikas die deutlichen ertragssteigernden Effekte von Leguminosenrotationen gegenüber Getreidemonokulturen bewirken. Diese Effekte beruhen wahrscheinlich auf einer unbekannten Kombination von bodenchemischen (z.B. pH-Wert, N-Versorgung, P-Mobilisierung) und bodenbiologischen Veränderungen (z.B. Aktivität der Bodenmikroorganismen, Verschiebungen pilzlicher versus bakterieller Biomasse) im Wurzelraum junger Getreidepflanzen. Zur Aufklärung der Ursachen dieser Effekte werden zwei Laborversuche und zwei Gefäßversuche mit Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Der erste Schritt dient der genauen Charakterisierung der mikrobiellen Zersetzergemeinschaft an vier verschiedenen Standorten mit quantitativen bodenchemischen und -biologischen Methoden sowie ihrer Reaktion auf Wiederbefeuchtung als ein zentrales Stressereignis für Mikroorganismen in stark verwitterten sandigen Böden. Diese methodische Arbeit ist Voraussetzung, um im folgenden die Reaktion der Bodenorganismen auf die unterschiedliche Qualität der Wurzelresiduen zu untersuchen. In zwei weiteren Schritten werden die Interaktionen von Getreidepflanzen und Bodenorganismen in Abhängigkeit von der Vorbehandlung des Bodens (Anbausystem, mineralische Düngung) untersucht.