Bikarbonat neutralisiert bei Eisenmangel abgeschiedene Protonen

Signatur: 01.11.076
Ursprüngliche Signatur: Hh-11.07
Bildnachweis: Volker Römheld

Bildinhalt

Die Wurzeln von Weißer Lupine (Strategie I-Pflanze) wurden in flüssige Agar-Agar-Lösung, die bald darauf erstarrte, eingebettet. Die Wurzeln stammten von unzureichend mit Eisen versorgten Pflanzen. Zur Sichtbarmachung der Protonenabscheidung der Wurzel enthielt die Agar-Agar-Lösung den pH-Indikator Bromkresolrot, der pH-Erniedrigung durch Gelbfärbung anzeigt. Der Bikarbonatgehalt der Agar-Agar-Lösung war unterschiedlich: ohne (links); 0,5 mM (Mitte) und 1,0 mM (rechts). Das Bild läßt folgendes erkennen: Bei der Kontrolle (ohne Bikarbonat; links) ist die Protonenabscheidung der Wurzeln (hauptsächlich der Proteoidwurzeln) in die Rhizosphäre groß, bei 0,5 mM ist sie kaum sichtbar und bei 1,0 mM ist sie gar nicht sichtbar.

Erläuterung

Bikarbonat neutralisiert die in die Rhizosphäre und wahrscheinlich auch die in den Wurzelapoplasten abgegebenen Protonen. Diese Protonen stehen somit für die Reduktion von Fe(III) nicht mehr zur Verfügung, so dass mit zunehmenden Bikarbonatgehalt (zunehmender pH-Pufferwirkung) des Bodens die Fe-Chlorosen verstärkt werden. Einen ähnlichen, wirkungsvollen pH-Puffer stellen Phosphatanionen dar (vgl. Bild 556): die durch Fe-Mangel induzierte, verstärkte Protonenabgabe wird durch Neutralisation der Protonen unwirksam gemacht, so dass der Fe-Mangel verstärkt wird.