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Biogenic amorphous silica as main driver for plant available water in soils

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005381
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5381-2

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Schaller, Jörg ; Cramer, Andreas ; Carminati, Andrea ; Zarebanadkouki, Mohsen:
Biogenic amorphous silica as main driver for plant available water in soils.
In: Scientific Reports. Bd. 10 (12 Februar 2020) Heft 1 . - No. 2424.
ISSN 2045-2322
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1038/s41598-020-59437-x

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Abstract

More frequent and longer drought periods are predicted threatening agricultural yield. The capacity of soils to hold water is a highly important factor controlling drought stress intensity for plants. Biogenic amorphous silica (bASi) pools in soils are in the range of 0–6% and are suggested to help plants to resist drought. In agricultural soils, bASi pools declined to values of ~1% or lower) due to yearly crop harvest, decreasing water holding capacity of the soils. Here, we assessed the contribution of bASi to water holding capacity (WHC) of soil. Consequently, ASi was mixed at different rates (0, 1, 5 or 15%) with different soils. Afterwards, the retention curve of the soils was determined via Hyprop method. Here we show that bASi increases the soil water holding capacity substantially, by forming silica gels with a water content at saturation higher than 700%. An increase of bASi by 1% or 5% (weight) increased the water content at any water potential and plant available water increased by up to > 40% or > 60%, respectively. Our results suggest that soil management should be modified to increase bASi content, enhancing available water in soils and potentially decreasing drought stress for plants in terrestrial ecosystems.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: Ecology; Environmental sciences
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 550 Geowissenschaften, Geologie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen > Lehrstuhl Bodenphysik - Univ.-Prof. Dr. Andrea Carminati
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Professur Umweltgeochemie > Professur Umweltgeochemie - Univ.-Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung - BayCEER
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Lehrstuhl Bodenphysik
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Professur Umweltgeochemie
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5381-2
Eingestellt am: 07 Apr 2021 05:33
Letzte Änderung: 07 Apr 2021 05:33
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5381

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