Cadmiumtoxizität bei Buschbohne

Signatur: 01.32.005
Ursprüngliche Signatur: Be-Cd-833
Bildnachweis: Werner Bergmann

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Buschbohnenpflanzen der Sorte "Saxanova" wurden in Mitscherlichgefäßen mit mineralischem Boden (13 % Feinanteil < 6 µm; 1,0 % organische Substanz; pH-Wert = 6,0) kultiviert und zwar bei einer Cd-Gabe von 50 mg/pro kg Boden. Die Cd-Gabe erfolgte vor der Aussaat in Sulfat-Form. Die gedüngte Cd-Menge entspricht etwa einer Aufwandmenge unter Feldbedingungen von 150 kg/ha. Wie ersichtlich, bewirkte die Cd-Gabe chlorotische Aufhellungen in der Umgebung der Blattnerven.

Erläuterung

Cadmiumtoxizität bei Pflanzen tritt in Form von Wachstumshemmungen auf und zwar ohne und mit (siehe Bild) chlorotischen Flecken sowie Verfärbungen der Blätter. Zu beachten ist, dass der für die Ernährung von Tier und Mensch tolerierbare höchste Cadmiumgehalt in Futter- und Nahrungsmitteln (toxischer Ernährungs-Grenzwert) deutlich niedriger liegt als der das optimale Wachstum der Pflanze begrenzende Höchstgehalt in der Pflanze (= toxischer Ertragsgrenzwert). So betragen die vom Bundesgesundheitsamt für Cadmium in Lebesmitteln festgesetzten Richtwerte für Blatt-, Spross-, Frucht- und Wurzelgemüse sowie Getreide und Kartoffeln 0,1 mg/kg Frischsubstanz. Im Tierfutter beträgt der tolerierbare Cd-Gehalt lt. VDI-Richtlinie 0,5 bis 1,0 mg/ kg TM. Beeinträchtigungen des Pflanzenwachstums treten jedoch erst bei Cd-Gehalten im Spross von etwa > 10 bis 50 mg/kg TM. Cadmium ist - im Unterschied zu Quecksilber, Blei, Chrom(III) und Kupfer- ein relativ mobiles, leicht verlagerbares Schwermetall. Dies bedeutet, dass es im Vergleich zu diesen leichter von der Wurzel aufgenommen und in höherer Rate in die Blätter verlagert werden kann, so dass beim Cadmium der Gehalt der Blätter in der Regel höher ist als der der Wurzel. Der genannte Sachverhalt erfordert niedrige tolerierbare Cadmium-Gesamtgehalte in Böden: 1,0 ppm für sorptionsschwache Böden und 3,0 ppm für sorptionsstarke Böden. Durch Kalkung des Bodens (Erhöhung des pH-Wertes) kann die Cadmiumaufnahme der Pflanze stark vermindert werden. Die Toxizität von Cadmium beruht wahrscheinlich vor allem darauf, dass es Eisen, Kupfer und Zink (evt. auch Mangan) im Stoffwechsel der Pflanze verdrängt und dadurch Mangel an diesen Nährelementen bewirkt.