Wenn Wurzeln den Kontakt verlieren – erstmals Schrumpfungsprozesse durch Trockenheit an lebenden Wurzeln im Boden beobachtet

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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