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Modellierung der Rhizophäreneinflüsse auf die Wechselwirkung zwischen chemischer Dynamik und Effekten von Veterinärantibiotika im Boden
Projekt
Förderkennzeichen: DFG FOR 566
Laufzeit: 01.01.2005
- 31.12.2010
Forschungszweck: Grundlagenforschung
Die in der ersten Projektphase entwickelten Simulationsmodelle integrieren die chemische Dynamik von Veterinärantibiotika und die daraus resultierende Wirkung auf Struktur und Funktion der Bodenmikroorganismengemeinschaft als Folge von Gülleausbringung. Dieser Modellansatz wird ergänzt um die Einflüsse der Rhizosphäre, da diese Region im Boden eine Zone mit hoher mikrobieller Aktivität und einem kontinuierlichen Eintrag von organischen Substanzen darstellt. Resultierende räumliche Gradienten von Nährstoffen und Wasser tragen zu einer zusätzlichen Heterogenität der Bodenmatrix bei. Die Modell-Prozesse werden für die beiden Antibiotika Sulfadiazin (SDZ) und Difloxazin (DIF) in unbewachsenem Boden und Rhizosphärenboden parametrisiert. Die spezifischen Effektmodelle für Bodenfunktionen, strukturelle Diversität und Resistenzdynamik werden um relevante Wechselwirkungen zwischen Boden und Pflanze erweitert. Mechanismen der einzelnen Fate- und Effektprozesse werden durch die Analyse von Ergebnissen der experimentellen Teilprojekte entschlüsselt. Sorption, Umwandlung und die Bildung gebundener Rückstände der Antibiotika werden als zeitabhängige Prozesse betrachtet, die Bioakkumulation und Dynamik von Resistenzgenen und damit auch Bodenfunktionen beeinflussen können. Das integrierte Fate-Effekt-Modell wird in ein Transportmodell integriert, welches die Heterogenität in der Rhizosphäre und Aufnahme in die Pflanze berücksichtigt. Mit Hilfe des Modells sollen Indikatoren wie strukturelle Resilienz und funktionelle Redundanz auf ihre Eignung für die Risikobewertung von durch Antibiotika hervorgerufenen Bodenveränderungen untersucht werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Bodenkunde
