Pressemitteilung vom 26. November 2009

Wenn Wurzeln den Kontakt verlieren

Erstmals Schrumpfungsprozesse durch Trockenheit an lebenden Wurzeln im Boden beobachtet

Halle/Saale. Pflanzenwurzeln können durch Trockenheit schrumpfen und dabei den Kontakt zum umgebenden Boden verlieren. Dieser Effekt wurde zwar schon lange vermutet, konnte aber erst jetzt mit Hilfe von Röntgencomputertomografie tatsächlich nachgewiesen werden. Die Bildung eines Luftspaltes könnte den Pflanzen zunächst helfen, drohende Wasserverluste zu verhindern, wenn der Boden austrocknet, schreiben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Fachblatt Vadose Zone Journal.

Wurzeln der Weißen Lupine in einer Röntgencomputertomografie

Wurzeln der Weißen Lupine in einer Röntgencomputertomografie. UFZ-Forscher führten mit Hilfe der Röntgencomputertomografie den Nachweis, dass bei Trockenheit die Wurzeln schrumpfen und sich Luftspalte zwischen Wurzeln und Boden bilden.
Quelle: Dr. Ulrich Weller/UFZ

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Für ihre Studie hatten die Forscher Wurzeln der Weißen Lupine (Lupinus albus L.) in einem sandigen Boden untersucht und die Veränderungen an der Grenzfläche Boden-Wurzel bei Austrocknung und Wiederbewässerung einen Monat lang per Röntgencomputertomografie unter die Lupe genommen. Dabei zeigten sich Luftspalte, die bei Trockenheit durch das Schrumpfen der Wurzeln entstanden waren. "Diese Interaktionen zwischen der Bodenstruktur und den biologischen Aktivitäten machen die Schnittstelle zwischen Boden und Wurzeln zu einem komplexen, dynamischen Biomaterial, dessen Bedeutung erst langsam verstanden wird", erklärt Andrea Carminati vom UFZ.

Nach der Bewässerung schwollen die Wurzeln im Experiment wieder an und schlossen die Luftspalte teilweise wieder. Dennoch wurde der Kontakt im älteren Teil der Pfahlwurzeln nicht wieder vollständig hergestellt. Kann also starke Trockenheit den Kontakt der Wurzeln zum Boden dauerhaft schädigen und damit die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Pflanzen behindern? Oder können die Pflanzen den Kontakt doch wiederherstellen? Fragen, die vor dem Hintergrund des Klimawandels und den im Nordosten Deutschlands erwarteten trockeneren Sommern große Bedeutung für die Landwirtschaft haben. Deshalb wollen die Bodenforscher vom UFZ die Interaktionen von Pflanzenwurzeln per Röntgengerät weiter untersuchen.
Tilo Arnhold

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Publikation

Carminati, A., Vetterlein, D., Weller, U., Vogel, H. J., Oswald, S. E. (2009):
When roots lose contact
Vadose Zone J. 8 (2), 805-809
http://dx.doi.org/10.2136/vzj2008.0147

Weitere Informationen:

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Dr. Andrea Carminati, Prof. Dr. Sascha Oswald
Department Hydrogeologie
Telefon: 0341-235-1996, - 1253
Dr. Andrea Carminati
Prof. Dr. Sascha Oswald

und

PD Dr. Doris Vetterlein, Dr. Ulrich Weller, PD Dr. Hans-Jörg Vogel
Department Bodenphysik
Telefon: 0345-558-5415, -5411, -5403
PD Dr. Doris Vetterlein
Dr. Ulrich Weller
PD Dr. Hans-Jörg Vogel

oder

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Pressestelle
Tilo Arnhold
Telefon: (0341) 235 1269
presse@ufz.de

Weiterführende Links:

Einsichten in den Reaktor Boden (UFZ-Newsletter Februar 2008, S6.):
UFZ-Newsletter von Februar 2008

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