Die Wirkung von Kalium- und Molybdänmangel auf den Stickstoffmetabolismus der Fichte (Picea abies)

1996

S. 199-206

32 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200056659

Auf einem Buntsandstein-Standort in der Nordeifel (Gemünd) wurden bei einem 12jährigen Fichtenbestand, visuell gesund erscheinende Baumreihen neben wachstums-retardierten, Nadelvergilbung und Nadelstarrtracht aufweisenden 'Clustern' von Picea abies (L.) Karst. beobachtet. Elementanalysen der Nadeln ergaben Kalium- und Stickstoffmangel. Die Nadeln der mangelernaehrten Bäume wiesen einen niedrigen Chlorophyll- und Proteingehalt auf. Ferner war die Glutaminsynthetase-aktivität erniedrigt. Hingegen war die in-vivo Triphenyltetrazoliumchlorid-(TTC-)Reduktion, ein unspezifischer Stressindikator, stark erhöht. Da sich Stickstoffdüngung (NH4+ & NO3-) als unwirksam erwiesen hatte, wurde eine Gruppe von mangelernährten Jungfichten wahlweise mit K und Mo gedüngt. Molybdänzufuhr erhöhte den Gehalt an basischen Aminosäuren und Ornithin, d.h. von Metaboliten, die als 'lösliche' Speicherform für Stickstoff in der Zelle gelten. Kaliumdüngung führte zu einer Normalisierung des Chlorophyllgehaltes, der Glutaminsynthetaseaktivität und der TTC-Reduktion; der Gehalt an basischen Aminosaeuren war hingegen niedriger als in der ungeduengten Vergleichsparzelle; der Proteingehalt war unverändert niedrig. Folgende Interpretation der Ergebnisse erscheint plausibel: K-Mangel bewirkt Blockaden im Intermediärstoffwechsel und bei der Proteinbiosynthese. Erstere werden durch Kaliumdüngung aufgehoben, ohne dass sich der Proteingehalt ebenfalls normalisiert. Der hierfür notwendige Stickstoff wird den basischen Aminosäuren entzogen. Molybdändüngung führt, so ist anzunehmen, zu einer Steigerung der Nitratreduktaseaktivität in der Wurzel und damit zu einer Erhöhung des Gesamt-N-Gehaltes der Nadeln. Dieser zusätzliche Stickstoff kann jedoch wegen des K-Mangels nicht 'ordnungsgemäss' verwendet werden und wird stattdessen in den basischen Aminosäuren akkumuliert. Demzufolge handelt es sich bei den mangelernährten Fichtennadeln an diesem Standort um eine besondere Form indirekter, durch die kooperative Wirkung von Mo- und K-Mangel hervorgerufene Stickstoffunterversorgung.