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Wurzelhaare

Wurzelhaare und die Freisetzung von Bodennährstoffen

von | Jul 5, 2016 | Neuigkeiten | 0 Kommentare

Schon seit langem ist bekannt, dass Wurzelhaare die Aufnahme von Nährstoffen durch Wurzeln wesentlich verbessern – sie vergrößern die aktive Oberfläche der Wurzel. Untersuchungen an den Universitäten Göttingen, München und Santa Cruz zufolge beeinflussen sie aber auch die Freisetzung von Nährstoffen im Boden.

Wurzeln haben eine ganze Reihe von intelligenten Strategien entwickelt, um Nährstoffe aus dem Boden zu gewinnen. Eine dieser Strategien ist der sogenannte „rhizosphere priming effect“: Durch die Exkretion von Kohlenstoffverbindungen stimulieren die Wurzeln die Vermehrung von Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen produzieren Enzyme, die Humusmaterial im Boden abbauen und mineralische Nährstoffe dabei freisetzen. Diese Strategie ist nicht nur für die Ernährung der Pflanzen wichtig; sie beeinflusst auch die globale Kohlendioxidbilanz. Große Mengen an Kohlendioxid werden auf diese Weise in die Atmosphäre freigesetzt. Dieser Prozess läßt sich über Isotopenmarkierung messen. Dazu werden Pflanzen in Kohlendioxid angezogen, das ausschließlich das normale Kohlenstoffisotop 12C enthält. Die Wurzeln im Boden (und ihre ausgeschiedenen Verbindungen) enthalten dann auschließlich 12C. Im Gegensatz dazu enthält der Humus des Bodens auch das schwere Isotop 13C. Misst man den Isotopenanteil im Kohlendioxid aus dem Boden, läßt sich errechnen, wieviel Kohlendioxid dem Wurzelmaterial und wieviel dem Humus entstammt.

Um den Einfluss von Wurzelhaaren auf die Zersetzung des Humus zu bestimmen, wurde obiges Experiment mit zwei verschiedenen Pflanzenlinien durchgeführt: Eine Linie besaß ganz normale Wurzelhaare, die andere hatte keine. Wie erwartet wuchsen Pflanzen mit Wurzelhaaren aufgrund der besseren Nährstoffaufnahme schneller als Pflanzen ohne Wurzelhaare. Zusätzlich allerdings zeigten Pflanzen mit und ohne Wurzelhaaren einen völlig anderen Verlauf des „rhizosphere priming effect“. Die Anwesenheit von Wurzelhaaren führt zu einem wesentlich früheren Beginn des Abbaus von Humus. Bei den Pflanzen ohne Wurzelhaaren wurde erst relativ spät ein dann allerdings massiver Humusabbau beobachtet. Die Autoren der Untersuchung erklären diesen mit einer möglichen Schädigung des Wurzelsystems.

Zusammengefasst zeigt die Untersuchung, dass Wurzelhaare nicht nur für die Aufnahme von Nährstoffen wichtig sind. Sie sind auch wesentlich an der Stimulierung der Mikroorganismen im Umfeld von Pflanzenwurzeln beteiligt.

Quelle: Soil Biology & Biochemistry 100, 74ff.