Aluminiumtoxizität bei Fichte

Signatur: 01.31.018
Ursprüngliche Signatur: Be-Al-902c
Bildnachweis: Charlotte Hecht-Buchholz

Bildinhalt

Das Bild zeigt Wurzeln von Fichtensämlingen, die in Nährlösung (pH-Wert: 3,5) kultiviert wurden und zwar ohne Aluminium-Zusatz (links im Bild) und mit Aluminiumzusatz (14 ppm Al = 0,52 mM Al; Bildmitte und rechts). Die nicht geschädigte Wurzel (links) ist langgestreckt, sehr jung und von weißer Farbe. Die durch Aluminium geschädigte Wurzel (Bildmitte) zeichnet sich durch Wachstumsstillstand aus; sie ist rotbraun verfärbt, weniger gestreckt und Wurzelverzweigungen bleiben aus. Die rechts im Bild befindliche Wurzel war zunächst ebenfalls Aluminiumstress ausgesetzt, wuchs aber anschließend für kurze Zeit ohne Aluminiumstress. An den weißgefärbten Spitzen der Haupt- und Seitenwurzeln erkennt man das wiedereinsetzende Wachstum.

Erläuterung

Aluminiumionen (Al-Ionen) verdrängen bei der Aufnahme und im Stoffwechsel insbesondere Ca- und Mg-Ionen, was zu Mangel an diesen beiden Nährelementen führen kann. Außerdem werden Biomembranen geschädigt, wobei insbesondere die Plasmamembran in ihren Funktionen beeinträchtigt wird. Allgemein sind bei Al-Toxizität Wachstum und Streckung der Wurzeln deutlich stärker beeinträchtigt als das Sprosswachstum. Die Zellteilungsrate ist bei Al-Toxizität deutlich vermindert. Hohe Protonenkonzentration (= niedriger pH-Wert) mindert die Al-Toxizität in Nährlösung (Konkurrenzwirkung), erhöht jedoch die Al-Toxizität in Böden, weil mehr Al-Ionen aus der Bodenmatrix freigesetzt werden. Als wirksame Mittel zur Abschwächung der Al-Toxizität werden in der Praxis (neben der Kalkung) eingesetzt: Düngung von Gips (Calciumsulfat), da Sulfat mit Al-Ionen Komplexe bildet und Calcium Al-Ionen verdrängen kann; organische Substanz (besonders wirksam: Citrat), die Al-Ionen ebenfalls komplex bindet.