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Biological nitrification inhibition (BNI) of the root exudates under drought stress in wheat and maize

Descrizione del progetto

La nitrificazione biologica delle radici di grano e mais

Ogni anno, a livello globale, in agricoltura si utilizzano circa 120 milioni di tonnellate di fertilizzanti azotati; le colture, tuttavia, non assorbono circa il 70% di questo azoto, contribuendo all’inquinamento delle acque e alle emissioni di protossido di azoto. Una potenziale soluzione a tale problema consiste nel ridurre il tasso di nitrificazione nel suolo agricolo attraverso l’inibizione biologica della nitrificazione delle radici delle piante. Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto ExuRoots studia gli essudati radicali di genotipi di grano e mais al fine di identificarne i composti di inibizione biologica della nitrificazione e valutarne il potenziale in situazioni di stress da siccità, disponendo di un potenziale per scoprirne di nuovi. Il progetto prevede la caratterizzazione dei tratti biochimici della collezione di germoplasma e la comprensione della capacità dell’inibizione biologica della nitrificazione di promuovere l’agricoltura sostenibile.

Obiettivo

Globally, the use of nitrogen (N) fertilizer for agricultural purposes is tremendous, with an estimated total of 120 million t/year. Due to high nitrification activity in the soil, much of the N applied to farmland (about 70%) is not absorbed by the crops and gets washed out, resulting in water pollution and the emission of nitrous oxide (N2O), a powerful greenhouse gas (298 times CO2 global warming effect). Suppressing the nitrification rate of agricultural soil could be a sustainable solution. Plant roots can exudate natural compounds that prevent nitrification, a process known as biological nitrification inhibition (BNI). Wheat and maize are staple cereals that require excess fertilizers, and their efficiency has not increased to meet future food demand since 1980. The main aim of this study is to screen root exudates secondary metabolites of diverse wheat and maize genotypes for their BNI compounds and also evaluate the BNI potential under drought stress. Even though wheat and maize are major cereals covering the largest area among food crops, the study of its root exudates and the potential presence of BNI compounds and related BNI capacity have scarcely been studied. Consequently, the discovery possibility of new BNI compounds remains minimally explored in these crops, and root exudate plasticity in response to environmental changes is still extremely limited. The evaluation and selection of crop varieties lowers the nitrogen fertilizer dependency and is suitability for sustainable agriculture translates into specific key activities; 1) biochemical characterization of agronomic and environmental traits of the germplasm collection, 2) measurement of secondary metabolites in root exudates of germplasm lines in glasshouse under drought stress conditions to explore the full diversity of natural metabolic variation and BNI activity, and 3) potential isolation of new BNI compounds, and understand how plant traits and phylogeny are associated to this capacity.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Coordinatore

UNIVERSITAT WIEN
Contributo netto dell'UE
€ 183 600,96
Indirizzo
UNIVERSITATSRING 1
1010 Wien
Austria

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Regione
Ostösterreich Wien Wien
Tipo di attività
Istituti di istruzione secondaria o superiore
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato