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FORSCHUNG/266: Schrumpfungsprozesse durch Trockenheit an lebenden Wurzeln im Boden (idw)


Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ - 26.11.2009

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".

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 Dr. 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


Mit seiner Expertise trägt das UFZ dazu bei, die Folgen des Klimawandels zu erforschen und Anpassungsstrategien zu entwickeln. Mehr dazu erfahren Sie in der Sonderausgabe des UFZ-Newsletters "In Sachen Klimawandel" unter http://www.ufz.de/index.php?de=10690 .

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 fachliche Informationen:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Dr. Andrea Carminati, Prof. Dr. Sascha Oswald
Department Hydrogeologie
Telefon: 0341-235-1996, - 1253
http://www.ufz.de/index.php?de=12117
http://www.ufz.de/index.php?de=4228
und
PD Dr. Doris Vetterlein,
Dr. Ulrich Weller,
PD Dr. Hans-Jörg Vogel
Department Bodenphysik
Telefon: 0345-558-5415, -5411, -5403
http://www.ufz.de/index.php?de=5692
http://www.ufz.de/index.php?de=6180
http://www.ufz.de/index.php?de=6171
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Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1635
E-mail: presse@ufz.de

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Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.ufz.de/index.php?de=19116
http://www.ufz.de/data/newsletter_feb08_8086.pdf
Einsichten in den Reaktor Boden (UFZ-Newsletter Februar 2008, S6.)

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter der WWW-Adresse:

http://idw-online.de/pages/de/image105000
Wurzeln der Weißen Lupine im Modell. UFZ-Forscher führten mit Hilfe der Röntgencomputertomografie den Nachweis, dass bei Trockenheit die Wurzeln schrumpfen und sich Luftspalte zwischen Wurzeln und Boden bilden.

http://idw-online.de/pages/de/image105001
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 gesamte Pressemitteilung inkl. Bilder erhalten Sie unter: http://idw-online.de/pages/de/news346103

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter: http://idw-online.de/pages/de/institution173


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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Tilo Arnhold, 26.11.2009
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 28. November 2009