Separation of root respiration and rhizomicrobial respiration in non-sterile soils by 13C of the microbial biomass

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"Discriminating between CO2 which is directly from root respiration and that which is derived from mineralization of the components of C-flow is exceptionally difficult and has presented one of the greatest challenges to quantifying rhizosphere C-flow". Bis heute gibt es keine sicheren und exakten Methoden, die eine getrennte Bestimmung der Rhizodeposition und der Wurzelatmung in nicht sterilen Böden ermöglichen. In dem beantragten Forschungsvorhaben soll eine derartige Methode ausgearbeitet und unter Labor- und Feldbedingungen geprüft werden. Dafür werden mit Hilfe der natürlichen 13C-Abundanz 3 Quellen des CO2-Effluxes aus dem Boden getrennt quantifiziert: 1. mikrobieller Abbau organischer Bodensubstanz (OBS), 2. mikrobieller Abbau der Rhizodeposite und 3. die Wurzelatmung. Anhand von d13C des CO2-Effluxes aus einem C3-Boden mit Mais (C4-Pflanze) werden die Beiträge von Punkt 1 und die Summe aus Punkt 2 und 3 bestimmt. Anhand der d13C der mikrobiellen Biomasse werden die Beiträge der OBS und der Rhizodeposition zur Mikroorganismenernährung und zum mikrobiellen CO2 (Summe der 1. und 2. Quelle) bestimmt. Anschließend wird die Wurzelatmung und die Rhizodeposition errechnet. Die vorgeschlagene Methode wird prinzipiell neue Möglichkeiten der Quantifizierung des C- und Energieumsatzes in der Rhizosphäre eröffnen.