Die kontinuierliche Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit agrarwirtschaftlich genutzter Böden sind der Schlüssel für eine beständige, ressourcenschonende und nachhaltige Agrarwirtschaft im Kontext einer funktionierenden Bioökonomie. Über die Produktion hinreichender Mengen von Nahrungsmitteln und biogener Rohstoffe hinaus liefern Böden vielfältige Ökosystemdienstleistungen. Hierzu zählen u. a. die Filtrierung von Oberflächenwasser, die Speicherung von Kohlenstoff, die Regulation atmosphärischer Gase sowie der Erhalt der biologischen Vielfalt. Damit wird die Ressource Boden zu einer wichtigen Basis bioökonomischer Wertschöpfung, und der Schutz dieser Ressource wird essentiell für die Bioökonomie.
Das Pflanzenwachstum und die Stabilität von Bodenökosystemen stehen im direkten Zusammenhang mit Vorgängen in der Wurzel-Boden-Kontaktzone. Aufgrund des Verzweigungsgrades von Wurzelsystemen kann das Wirkungsgefüge im direkt von Pflanzenwurzeln beeinflussten Bodenraum sehr komplex ausgestaltet sein. Alle spezifischen Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und dem Edaphon1 finden in der Rhizosphäre statt. Die Rhizosphäre wird damit zum Hotspot der biologischen Aktivität und der Stoffumsätze im Boden.
Der Energieeintrag über die Wurzel in den Boden als die Basis des mikrobiellen Umsatzes sowie die Schaffung von Poren durch das Wurzelwachstum sind neben der vorhandenen Bodentextur bestimmend für die Ausbildung einer agrarisch optimalen und ertragsfördernden Bodenstruktur. Diese Faktoren bestimmen den Wasser- und Gashaushalt von Böden und die Habitat-Qualität für die dort lebenden Organismen. Daraus leitet sich ab, dass das Verständnis und die zielgerichtete Beeinflussung der Prozesse in der Rhizosphäre von grundlegender Bedeutung für das Wachstum von Kulturpflanzen und für die damit verbundene Wertschöpfung der Agrarwirtschaft in der Bioökonomie sind.
Der Beitrag des Edaphons zur Funktionalität und zum Erhalt der Ressource Boden ist schon heute unstrittig. Das Edaphon fungiert als Motor der Nährstoffumsetzung im Boden und gewährleistet die Nährstoffverfügbarkeit für Nutzpflanzen. Ein wichtiges Ziel der Fördermaßnahmen der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie (NFSB) 2030 besteht daher im Erhalt bzw. der Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Bodenökosystemen für eine effiziente Pflanzenernährung, den Humushaushalt sowie den Klimaschutz einer nachhaltigen Landwirtschaft.
Die Fördermaßnahme „Pflanzenwurzeln und Bodenökosysteme: Bedeutung der Rhizosphäre für die Bioökonomie“ ist eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der NFSB 2030. Das Ziel der Maßnahme ist die Aufklärung relevanter biologischer Schlüsselprozesse im Boden. Die Interaktionen zwischen Pflanzenwurzeln und deren unmittelbarer Umwelt − insbesondere dem Edaphon − ist ein solcher Schlüsselprozess. Um künftig das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit mithilfe des Wissens zu Wurzel-Bodenorganismen-Boden-Interaktionen positiv beeinflussen zu können, muss das komplexe Interaktionsnetzwerk zwischen Pflanzenwurzeln und dem Bodenleben systemisch verstanden werden. Hierzu zählt auch die Gesamtheit der chemischen und physikalischen Prozesse in strukturierten Böden [...]
Quelle: Bekanntmachung des BMBF vom 15. August 2018; Bundesanzeiger vom 28. August 2018