Veränderung des pH-Wertes der Rhizosphäre von Weizen, Soja und Kichererbse

Signatur: 02.03.010
Ursprüngliche Signatur: Hh-23.12
Bildnachweis: Volker Römheld

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Weizen-, Soja- und Kichererbsen-(Chickpea)-Pflanzen wurden in Gefäßen, die den gleichen Boden enthielten, kultiviert. Der Boden erhielt eine mäßige Stickstoffdüngung in Form von Nitrat. Die farbliche Sichtbarmachung des Rhizosphären-pH-Wertes erfolgte mit Hilfe der Agar-Agar-Technik. Als pH-Indikator wurde Bromkresolrot verwendet. Der pH-Wert der Rhizosphäre ist bei Weizen erhöht (links), bei Soja unverändert (Mitte) und bei der Kichererbse (rechts) erniedrigt.

Erläuterung

Als wahrscheinliche Ursachen für den Befund sind anzusehen: Bei Weizen wird der Stickstoff ausschließlich in Form von Nitrat aufgenommen. Der Nitrat-Protonen-Cotransport bewirkt (neben der Nitratassimilation in der Pflanze) eine Erhöhung des pH-Wertes der Rhizosphäre (Teilbild links). Bei Sojabohne und Kichererbse kommt es aufgrund des nur mäßigen Nitratangebotes dazu, dass neben einer moderaten Nitrataufnahme die biologische N2-Fixierung in Gang kommt, allerdings in unterschiedlichem Maße: Bei Soja nur mäßig, da die junge Pflanze noch reichlich Stickstoff aus den Speicherproteinen ihrer relativ großen Samen in Form von Aminosäuren bezieht. Auf diese Weise gleichen sich pH-Anstieg (infolge Nitrataufnahme) und pH-Erniedrigung (infolge biologischer N2-Fixierung) aus, so dass der pH-Wert konstant bleibt. Demgegenüber kommt bei der Kichererbse die biologische N2-Fixierung stärker in Gang: denn aufgrund ihrer kleineren Samen kann diese Pflanze nur ein geringer Anteil ihres Stickstoffbedarfes aus den Speicherproteinen beziehen, so dass sie auf biologische N2-Fixierung angewiesen ist mit der Folge, dass der Rhizosphären-pH-Wert sinkt.