Studie zeigt, dass stickstoffbasierte Düngemittel die Zusammensetzung der Protistengemeinschaft in Reisfeldböden unterschiedlich beeinflussen

Das Bodenmikrobiom hat insbesondere für die Reisproduktion weitreichende Bedeutung, was sich besser mit einem japanischen Sprichwort erklären lässt: „Reis wächst mit der Fruchtbarkeit des Bodens, während Hochlandkulturen auf Düngung angewiesen sind.“ Daher ist das Verständnis des Mikrobioms von Reisfeldern für eine nachhaltige Bodenfruchtbarkeit und Reisproduktion von entscheidender Bedeutung. Dies würde auch dazu führen, dass wir das Problem der globalen Nahrungsmittelknappheit überwinden, da Reis die Hauptnahrungsquelle für fast die Hälfte der Weltbevölkerung ist.

Unter den Reisfeldmikroben sind Bakterien, Pilze und Archaeen gut untersucht, während Protisten, die überwiegende Mehrheit der Eukaryoten, weitgehend unbekannt sind.

Protisten sind die vielfältigsten eukaryotischen Mikroorganismen, darunter alle Eukaryoten außer Pflanzen, Tieren und Pilzen. Sie weisen eine hohe taxonomische Vielfalt auf und spielen im Bodenökosystem eine wichtige Rolle als Raubtiere, Zersetzer, Primärproduzenten, Pflanzenpathogene und Parasiten. Trotz ihrer Bedeutung sind sie bei weitem die am wenigsten untersuchte Mikrobengruppe. Da über die Bodenprotistologie immer noch wenig bekannt ist, birgt ihre Erforschung ein großes Potenzial für die Entdeckung und Schaffung neuer Erkenntnisse.

Eine der grundlegenden Fragen in der Bodenmikrobiologieforschung lautet: „Wie werden mikrobielle Gemeinschaften im Boden durch Umweltfaktoren geformt?“

Jüngste Bemühungen, protistische Gemeinschaften und ihre Reaktion auf Umweltfaktoren zu verstehen, zeigten, dass Stickstoffdünger einen großen Einfluss auf die Bildung protistischer Gemeinschaften haben. Obwohl Stickstoff in verschiedenen Formen von Düngemitteln wie Harnstoff, Ammoniumnitrat und Diammoniumhydrogenphosphat auf landwirtschaftlichen Feldern ausgebracht wird, sind seine Auswirkungen auf Protisten weitgehend unbekannt.

Forschung veröffentlicht in Briefe zur Bodenökologie untersuchten die unterschiedlichen Auswirkungen von Stickstoffdüngertypen auf protistische Gemeinschaften in Reisfeldern. Die Forschung zeigte, dass räuberische Protisten die wichtigste funktionelle und empfindlichste Gruppe gegenüber Stickstoffdüngern waren. Die Forscher zeigten, dass die Protisten je nach Art des Stickstoffdüngers unterschiedliche Gemeinschaften bilden.

Erster Autor, Bodur Ozer Seda, ein Ph.D. Ein Student am Labor für Angewandte Protistologie der Niigata-Universität in Japan sagte: „Stickstoffdünger werden in der Landwirtschaft häufig verwendet. Wir wussten jedoch nicht viel darüber, wie sich unterschiedliche Düngemittel auf Protistengemeinschaften auswirken. Unsere Forschung umfasste sechs anorganische und einen organischen Düngemittel in drei.“ Bodenarten.“

„Unsere Ergebnisse zeigten vielfältige Auswirkungen der Düngemittel auf die Protistengemeinschaft, insbesondere auf räuberische Protisten. Darüber hinaus waren Cercozoa die am stärksten betroffene Protistengruppe. Diese Ergebnisse stellen einen entscheidenden ersten Schritt zum Verständnis dar, wie Stickstoffdünger die trophischen Wechselwirkungen beeinflussen, und unterstreichen die Notwendigkeit weiterer Forschung.“ um die mikrobiellen trophischen Beziehungen im Boden umfassend zu erfassen.“

Der Hauptautor, Assistenzprofessor Asiloglu, fügte hinzu: „Obwohl es sich hierbei um eine kurzfristige Laborforschung handelte, können unsere Ergebnisse als Inspiration für weitere Studien dienen, um aufzudecken, welche Chancen sich in den mikrobiellen Gemeinschaften von Reisfeldern nach der Zugabe von Düngemitteln ergeben.“

„Es ist bekannt, dass Stickstoffdünger auch Bakterien- und Pilzgemeinschaften beeinflussen. Hier haben wir gezeigt, dass die Veränderungen in der Zusammensetzung der räuberischen Protistengemeinschaft teilweise für die Veränderungen ihrer Beutegemeinschaften (Bakterien und Pilze) verantwortlich sein können, was weiter untersucht werden sollte.“

Mehr Informationen:
Seda Ozer Bodur et al., Stickstoffbasierte Düngemittel beeinflussen die Zusammensetzung der Protistengemeinschaft in Reisfeldböden unterschiedlich. Briefe zur Bodenökologie (2024). DOI: 10.1007/s42832-023-0221-3

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