Bikarbonat neutralisiert die bei Eisenmangel abgeschiedenen Protonen

Signatur: 01.11.179
Ursprüngliche Signatur: Rö-Fe-Agar-28
Bildnachweis: Volker Römheld

Bildinhalt

Die Wurzeln von unzureichend mit Eisen versorgten Gurkenpflanzen wurden in erwärmte, flüssige Agar-Agar-Lösung (die bald darauf erstarrte) eingebettet. Zur Sichtbarmachung der Protonenabscheidung der Wurzel enthielt die Agar-Agar-Lösung den pH-Indikator Bromkresolpurpur, der pH-Erniedrigung durch Gelbfärbung anzeigt. Der Bikarbonatgehalt der Agar-Agar-Lösung war unterschiedlich: ohne (links); 1,0 mM (Mitte) und 2,0 mM Bikarbonat (rechts). Das Bild läßt folgendes erkennen: Bei der Kontrolle (ohne Bikarbonat; links) ist die Protonenabscheidung der Wurzeln in die Rhizosphäre deutlich sichtbar, bei 1,0 mM ist sie kaum sichtbar und bei 2,0 mM ist sie gar nicht sichtbar.

Erläuterung

Bei Eisenmangel scheidet die Pflanzenwurzel Protonen in den Wurzelapoplasten und in die Rhizosphäre ab. Durch Bikarbonat werden diese neutralisiert. Dadurch wird die Reduktion von Eisen(III) zu mobilem Eisen(II) vermindert, was zu einer verminderten Eisenaufnahme und zu Eisenmangelchlorosen führt. Unter Praxisbedingungen entsteht Bikarbonat im Boden insbesondere bei Vorliegen von Calciumkarbonat im Boden und Bodenverdichtungen. Denn unter diesen Bedingungen kann das bei der Atmung entstehende Kohlendioxid nicht entweichen, es reichert sich an und reagiert mit Calciumkarbonat zu Bikarbonat. Letzteres ist wasserlöslich und dringt bis zur Plasmamembran vor und neutralisiert dabei Protonen.