Talaj mikrobiális közösség változása só- és vízstressz, növényzeti típus és művelés hatására

Összefoglalás

A klímaváltozás egyik előre jelzett következménye a szélsőséges időjárási események gyakoriságának növekedése. Ez a talaj kiszáradás-nedvesedés ciklusok számát növelheti, ezáltal a talajban zajló szervesanyag mineralizáció, a szénmegkötés és szénkibocsájtás és a mikrobiális dinamika megváltozik, aminek a következményeit szikes talajokon eddig még nem vizsgálták. A tengerparti sós területektől eltérően a megemelkedett sótartalom mellett alkalikus kémhatás, a kiszáradás, a magas hőmérséklet és az aerob-anaerob viszonyok megváltozása további stressz-tényezőt jelent, amelyet eddig még alig vizsgáltak.
A kutatás fő célkitűzése a talaj kiszáradásával és újranedvesedésével járó változások vizsgálata a talaj szén-forgalmi dinamikára valamint a mikrobaközösségekre, részben laboratóriumi kontrollált körülmények, másrészt szabadföldi természetes körülmények között. Ezen kívül a természetes növényzet és a művelés-váltás hatását is vizsgáljuk a mikrobiális közösség összetételére. A talajok mikrobiális közösségeit alkotó baktériumok genetikai diverzitását tenyésztéses és tenyésztéstől független DNS-alapú molekuláris ujjlenyomat módszerekkel nyert mintázatok segítségével, míg a funkcionális diverzitást a szubsztrát-hasznosításon alapuló MicroRESP technikával elemezzük. Továbbá a növényekkel szimbiózisban élő arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF) mennyiségi meghatározását is vizsgáljuk. A szikesek a talajmikrobióta szempontjából eddig kevéssé kutatott területeknek számítanak. Stressz-adaptált mikroorganizmusok, potenciálisan új taxonok leírására és biotechnológiai alkalmazásra jelöltek kitenyésztésére is lehetőség nyílik.

A kutatás nemzetközi jelentősége az eddig szikes talajokon még alig vizsgált kiszáradás-nedvesedés ciklusok szénforgalmi dinamikájával, a talaj mikrobiális közösség struktúrájával kapcsolatos új ismeretek és összefüggések megállapítása. A klímaváltozással előre jelzett szélsőséges időjárási helyzetek gyakoriságának növekedése alátámasztja jelen kutatás időszerűségét. Hazai viszonylatban ennek különös jelentőséget az ad, hogy a kiskunsági szoloncsák területek a talajvízszint tartósnak mutatkozó csökkenése miatt átalakulóban vannak, felszíni sótartalmuk csökken, ami mélyreható változásokat indít el, átalakul a növényzet, a mikrobiális szén és nitrogén anyagforgalmi dinamika, amelyet eddig még nem vizsgáltak. A talaj sótartalom és pH nagymértékben meghatározza a növényzet összetételét, a növénytermesztés feltételeit és a talaj mikrobiális közösség összetételét, ami visszahat a növényzetre és a talajfunkciókra. Ez segíthet a sérülékeny szikes ökoszisztémák védelmét és helyreállítását. Szintén újdonságot jelent szikes területen a különböző mértékben mikorrhizálódó növényeknél a nem művelt és művelésbe vont talajokon megfigyelhető adaptációs jelenségek. Az innen izolált AM gomba törzsek alkalmasak lehetnek leromlott szikesek restaurációjához, vagy szennyezett pl. alkalikus kémhatású talajok remediációjához. Extremofil baktériumok izolálására és identifikációjára is lehetőségünk nyílik. A szódás-szikes talajokból izolált és meghatározott exremofil baktériumok növelik ismereteinket a mikrobiális közösség struktúrájával kapcsolatban, számos izolátum tudományra nézve új taxonként leírható és biotechnológiai alkalmazásra jelölteket is fel lehet fedezni közöttük.
Résztvevő kutatók, hallgatók: Csontos Péter (botanika); Borsodi Andrea, Bárány Ágnes (hallgató), Nyerky Petra (hallgató), Mucsi Márton, Krett Gergely, Gazdag Orsolya (baktérium közösségek); Takács Tünde, Füzy Anna, Kovács Ramóna (AMF vizsgálatok); Tóth Tibor (talaj).

Azonosító:
OTKA 0404-O-0304-P
Projektvezető: Osztály:
Talajbiológiai Osztály
Kutatás éve:
2013
2014
2015
2016
2017
© 2013-2024 ATK TAKI
Impresszum | Adatkezelési tájékoztató