Bedeutung verschiedener Wurzelzonen für die Ionen- und Wasseraufnahme von Altfichten

BITÖK-A 9

Von 01/1998 bis 12/2000

Projektleiter: Egbert Matzner
Mitarbeiter: Axel Göttlein, Julia Lindenmair
Bewilligung: 0339476 C Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Ökosystemen bei veränderter Umwelt

0339476 C Zwischenbericht 1999

Zur Quantifizierung der Wasser- und Nährstoffaufnahme älterer, bereits suberinisierter Wurzeln wurden Freiland-Wurzelkammern entwickelt. Diese konnten an einer Altfichte der Versuchsfläche Coulissenhieb/Waldstein an verschieden alten Grobwurzelabschnitten (Wurzeldurchmesser 0,2-4,6 cm) installiert werden. Nach der Befüllung mit einer definierten Nährlösung (mit variierendem N-Angebot) wurde die Volumen- und Konzentrationsänderung der Kammerlösung über mehrere Wochen während der Vegetationsperiode ermittelt. Gleichzeitig wurde an einigen Wurzelabschnitten der Xylemmassenfluss gemessen. Versuche mit stabilen Isotopen (44Ca, 41K, 25Mg) dienten der näheren Lokalisierung der Nährstoffaufnahme. Dazu wurden die Wurzeln nach einer Applikationszeit von zwei Wochen aus der Kammer entnommen und der Verbleib der stabilen Isotope im Wurzelgewebe verfolgt.
Die neu entwickelten Wurzelkammern haben sich im Freilandeinsatz bewährt. Mit dieser Methode konnte für alle untersuchten Grobwurzelsegmente eine signifikante Wasseraufnahme nachgewiesen werden. Die täglichen Aufnahmeraten lagen zwischen 2-24 µl/cm2 Wurzeloberfläche und sanken mit steigendem Wurzeldurchmesser. Alle Wurzelklassen zeigten eine ähnliche Entwicklung der K-, Ca- und Mg-Konzentrationen in der Kammerlösung: K häufig starker Anstieg (Auswaschung aus dem Wurzelgewebe), Ca i.d.R. Abnahme, Mg keine deutliche Konzentrationsänderung. Bei gleichzeitigem Angebot von NH4-N und NO3-N war eine bevorzugte NH4-Aufnahme zu erkennen, die in einer Absenkung der pH-Werte resultierte. Bei den Nährstoff-Markierungsexperimenten war als Tracer eingesetztes 25Mg im Holzbereich von zwei Wurzeln signifikant nachweisbar, was auf eine tatsächliche Aufnahme in innere Wurzelteile hinweist.
Darüber hinaus wurde durch den Einsatz von Mikrosaugkerzen der Chemismus der Bodenlösung im Rhizosphärenbereich von 4 verschieden alten Wurzelstadien (Durchmesser 0,7-5,9 cm) - in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung - in-situ erfaßt.

Zwischenbericht 1998

Publikationsliste dieses Projekts

Göttlein, A; Lindenmair, J; Kuhn, AJ: Experimental approaches for studying rhizosphere chemistry and nutrient uptake of tree roots by in-situ methods in Horst, WJ et al.: Plant Nutrition - Food Security and Sustainability of Agro-Ecosystems, Kluwer Academic Publishers, 536-537 (2001) -- Details

Lindenmair, J; Matzner, E; Göttlein, A; Kuhn, AJ; Schröder, WH: Ion exchange and water uptake of coarse roots of mature Norway spruce trees (Picea abies L. Karst.) in Horst, WJ et al.: Plant Nutrition - Food Security and Sustainability of Agro-Ecosystems, Kluwer Academic Publishers, 568-569 (2001) -- Details

Göttlein, A; Adler, J; Blasek, R: Siliziumcarbid - eine Alternative zur Aluminiumoxid-Saugkerze?, Journal of Plant Nutr. Soil Sci., (2000) 163, 559-560 (2000) -- Details

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Lehrstuhl Bodenökologie - Prof. Dr. Eva Lehndorff

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BITÖK-A 9

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