Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Frage bei der Wurzel gepackt

02.07.2012
Topfgröße beeinflusst das Pflanzenwachstum
Als Topfgucker haben sich Jülicher Pflanzenforscher zusammen mit spanischen Kollegen betätigt. Mit bildgebenden Verfahren haben sie erstmals beobachtet, wie sich die Wurzeln eingetopfter Pflanzen während des Wachstums verhalten. Dabei haben sie auch festgestellt, dass eine Verdopplung der Topfgröße über 40 Prozent größere Pflanzen hervorbringt. Ihre Ergebnisse präsentierten sie auf der Fachtagung der "Society of Experimental Biology" in Salzburg und in einer aktuellen Online-Veröffentlichung im Fachmagazin "Functional Plant Biology".

65 unabhängige Studien zum Wachstum verschiedener Pflanzen in Töpfen verglichen die Wissenschaftler, um bei möglichst vielen Spezies den Einfluss der Topfgröße zu bestimmen. Das Ergebnis war eindeutig: Ein größerer Topf führt zu größeren Pflanzen. Das breite Spektrum der betrachteten Arten – unter anderem Tomaten, Mais, Kaktus und Weizen – ergab als Mittelwert 43 Prozent mehr Wachstum bei einer Verdopplung der Topfgröße.

Kernspinuntersuchungen zeigen, wie sich die Wurzeln von Pflanzen im Topf ausbreiten. Hier die Wurzeln von Gerste (links) und Zuckerrübe (rechts) in einem zylindrischen Topf 44 Tage nach der Aussaat. Quelle: Forschungszentrum Jülich

"Kleinere Töpfe verlangsamten die Photosynthese in den Pflanzen und damit den Aufbau von Biomasse", erklärt Dr. Hendrik Poorter vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2). "Allerdings liegt das unseren Untersuchungen zufolge nicht an einem verringerten Angebot an Wasser oder Nährstoffen. Eher erspüren die Pflanzen über ihre Wurzeln die Topfgröße und stellen ihr Wachstum darauf ein." Diese Annahme stützen Aufnahmen der Wurzeln mittels Kernspintomografie. Mit dieser Methode – bekannt aus der Medizintechnik – lassen sich die Wurzeln beobachten, ohne ihr Wachstum zu stören. Dabei zeigte sich, dass die Wurzeln der Pflanzen rasch wie Fühler bis an die Topfränder wachsen. Wie sie dann der Pflanze signalisieren, dass der unterirdische Platz begrenzt ist, ist allerdings noch offen.

Eine andere Frage konnten die Forscher aber mit ihrer Studie klären: "Wir wollten wissen, wie groß ein Topf mindestens sein muss, damit die Topfgröße das Pflanzenwachstum nicht beeinträchtigt und somit auch Wachstumsexperimente nicht beeinflusst", erklärt Poorter. Zusammen mit Kollegen aus dem "National Institute for Agricultural and Food Research and Technology" (INIA) in Madrid haben die Jülicher hierfür nun eine Faustregel aufgestellt: Pro Gramm Biomasse der Pflanze sollte ein Liter Topfvolumen zur Verfügung stehen.

Eine Größenordnung, die für Zimmerpflanzen vielleicht nicht immer umsetzbar ist, trotzdem hat Poorter daraus direkte Konsequenzen gezogen: "Nach dieser Studie habe ich sofort alle Pflanzen zu Hause in größere Töpfe umgesetzt."

Kernspinuntersuchungen zeigen, wie sich die Wurzeln von Pflanzen im Topf ausbreiten. Hier die Wurzeln von Gerste (links) und Zuckerrübe (rechts) in einem zylindrischen Topf 44 Tage nach der Aussaat.
Quelle: Forschungszentrum Jülich

Originalveröffentlichung:
Poorter H., Bühler J., van Dusschoten D., Climent J., Postma J.A. (2012a). Pot size matters: a meta-analysis of the effects of rooting volume on plant growth, Functional Plant Biology.
http://www.publish.csiro.au/paper/FP12049.htm

Weitere Informationen:
Pressemitteilung von der Fachtagung der „Society of Experimental Biology“
(in Englisch)
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-06/sfeb-wbp062712.php
Forschungszentrum Jülich, Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2)

http://www.fz-juelich.de/ibg/ibg-2/DE/Home/home_node.html

The National Institute for Agricultural and Food Research and Technology (INIA), Madrid

http://www.inia.es/IniaPortal/verPresentacionIngles.action

Weitere Publikation zum Thema:
Poorter H., Fiorani F., Stitt M., Schurr U., Finck A., Gibon Y., Usadel B., Munns R., Atkin O.K., Tardieu F., Pons T.L. (2012b). The art of growing plants for experimental purposes: a practical guide for the plant biologist. Functional Plant Biology.
http://www.publish.csiro.au/paper/FP12028.htm

Ansprechpartner:
Dr. Hendrik Poorter
Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2)
Tel: +49 (0)2461 61-8684
E-mail: h.poorter@fz-juelich.de

Pressekontakt:
Dr. Barbara Schunk, Tel. 02461 61-8031, b.schunk@fz-juelich.de

Dr. Barbara Schunk | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Die „Luft“ im Ozean wird dünner - Sauerstoffgehalte im Meerwasser gehen weiter zurück
11.12.2019 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Beleuchtung von Höhlen vertreibt Fledermäuse – die Farbe des Lichts spielt nur untergeordnete Rolle
11.12.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kein Seemannsgarn: Hochseeschifffahrt soll schadstoffärmer werden

11.12.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Vernetzte Produktion in Echtzeit: Deutsch-schwedisches Testbed geht in die zweite Phase

11.12.2019 | Informationstechnologie

Verbesserte Architekturgläser durch Plasmabehandlung – Reinigung, Vorbehandlung & Haftungssteigerung

11.12.2019 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics