Quantitative Erfassung und Simulation von Wasserflüssen und Wasseraufnahme im Wurzelraum mittels kombinierter 3D-Bildgebung und Modellierung - 3D-Bildgebung und Modellierung des Wassertransports im Wurzelraum

Lupine root system after injection of heavy water
Quelle: Tötzke
Lupine root system after injection of heavy water (Tötzke et al. 2017. Capturing 3D Water Flow in Rooted Soil by Ultra-fast Neutron Tomography. Scientific Reports)

Projektbeschreibung:

Die Bedingungen für die Wasser- und Nährstoffaufnahme von Pflanzen werden durch das Wechselspiel der Wurzel mit ihrer direkten Bodenumgebung, der Rhizosphäre, bestimmt. In diesem DFG-geförderten Projekt kombinieren wir nichtinvasive 3D-Bildgebung mit mathematischer 3D-Modellierung, um die komplexe Hydraulik der Rhizosphäre zu entschlüsseln. Der kombinierte Einsatz von Neutronen- und Röntgentomographie ermöglicht uns die Analyse der dreidimensionalen Wurzelarchitektur, der dynamischen Wasserverteilungen im Wurzelraum sowie der Mikrostruktur der Rhizosphäre. Unsere Projektpartner an der Universität Stuttgart, Arbeitsgruppe Prof. Rainer Helmig, integrieren diese Information in ein detailliertes 3D-Transportmodel (DuMux). Das Ziel besteht darin, zeitaufgelöste 3D-Information für ein komplettes, im Boden gewachsenes Wurzelsystems (junge Lupine, Mais) direkt in ein transientes 3D-Simulationsmodell zu überführen, welches den Wassertransport im Boden, die Aufnahme durch die Wurzel sowie den Transport innerhalb der Wurzel berechnet.

 

Ansprechpartner:

Dr. Christian Tötzke

Sarah Bereswill

 

Lupine root system after injection of heavy water
Quelle: Tötzke
Lupine root system after injection of heavy water (Tötzke et al. 2017. Capturing 3D Water Flow in Rooted Soil by Ultra-fast Neutron Tomography. Scientific Reports)

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