Einfluss des Stickstoff-Angebotes im Boden auf Fichte (Picea abies (L.) Karst) : I. Wurzelwachstum, Wurzelmorphologie und Naehrstoffaufnahme

1997

S. 1-79

zahlr. Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200056737

Die Auswirkung eines geringen bzw. hohen Angebotes von Stickstoff oder Magnesium im Boden auf das Wachstum verschiedener Nadelbaumarten wurden in mehreren Gefaessversuchen untersucht. Dabei wurden unterschiedliche Waldboeden als Substrate und mehrjaehrige Saemlinge als Versuchspflanze verwendet. Die Versuche wurden entweder im Gewaechshaus bzw. in der Klimakammer unter kontollierten Bedingungen oder im Freiland durchgefuehrt. Dei Versuchsdauer variierte von mehreren Monaten bis zu drei Jahren. Die zugegebenen Naehrstoffe wurden im Boden entweder homogen verteilt oder in eine Haelfte des Bodens planziert. Die Belichtung der Versuchspflanzen wurde so variiert, dass fuer das Wurzelwachstum jeweils unterschiedliche Mengen an Kohlenhydraten zur Verfuegung standen. Eine gleichmaessige Erhoehung des mineralischen Stickstoffangebotes im Boden fuehrte zu einem deutlichen Anstieg der Stickstoffaufnahme und des Sprosswachstums von Fichten. Gleichzeitig war aber das Wurzel-/Sprossverhaeltnis in diesen Pflanzen vermindert und die Nadelkonzentrationen anderer Naehrstoffe waren geringer als bei ungeduengten Pflanzen. Unter eingeschraenkter Belichtung (schattige Bedingungen) war das Wurzelwachstum im stickstoffreichen Boden besonders gering. Organisch gebundener Stickstoff wurde dem Boden in Form von Keratin zugegeben. Keratineffekte traten erst nach etwa zwei Jahren Versuchsdauer auf. Organisch gebundener Stickstoff hatte in der Tendenz aehnliche Auswirkungen wie mineralischer Stickstoff, das Ausmass der effekte war aber geringer. Die spezifische Wurzellaenge (m g hoch-1) war einige Monate nach der Zugabe von mineralischem Stickstoff zum Boden deutlich vermindert. Dieser Effekt war jedoch voruebergehend, so dass etwa ein Jahr nach Versuchsbeginn die Wurzelfeinheit im geduengten Boden nicht mehr signifikant unterschiedlich war. Die Zugabe von mineralischem Stickstoff in nur eine Bodenhaelfte hatte voellig andere Konsequenzen als ein gleichmaessig erhoehtes Stickstoffangebot im Boden. Das Wurzelwachstum (und die Mykorrhizaaktivitaet) waren im geduengten Boden deutlich gegenueber der ungeduengten Bodenhaelfte erhoeht. Das bevorzugte Wurzelwachstum im geduengten Boden zeigte sich nicht nur bei Zugabe einer Mischung verschiedener Naehrstoffe (Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Kalzium) , sondern auch bei alleiniger Zugabe von Stickstoff als NH4NO3. Hohe Lichtintensitaet verstaerkte die Wurzelbildung im geduengten Bodenbereich noch. Magnesiumzugabe zu einem magnesiumarmen Waldboden (vom Standort Schluchsee, Schwarzwald) erhoehte deutlich die Magnesiumgehalte in den Nadeln von Fichten, fuehrte aber nicht zu einer Aenderung von Spross- und Wurzelwachstum. Offensichtlich konnten die Pflanzen genuegend Magnesium aus dem Boden mobilisieren, um eine zwar geringe, aber fuer das Wachstum knapp ausreichende Magnesiumversorgung zu gewaehrleisten. Die Versuche zeigten deutlich, dass eine erhoehte Stickstoffversorgung auch bei Nadelbaeumen zunaechst das Sprosswachstum verstaerkt. Selbst ein hohes Stickstoffangebot im Boden (bis 300 mg N (kg Boden)hoch-1) fuehrte nicht zu einer direkten Schaedigung des Wurzelwachstums. Die Umsteuerung der Kohlenstoffallokation in der Pflanze unter hoher Stickstoffversorgung erhoeht aber die gefahr einer Unterversorgung mit anderen Naehrstoffen. Die Auswirkungen eines hohen Stickstoffangebotes werden sowohl von der raeumlichen Verteilung des Stickstoffs im Boden als auch von der Photosyntheseleistung des Sprosses mit beeinflusst.