Eisenmangel bewirkt Eisen(III)-Reduktion in der Rhizosphäre bei Erdnuss

Signatur: 01.11.087
Ursprüngliche Signatur: Hh-11.24
Bildnachweis: Volker Römheld

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Erdnusspflanzen wurden in Kalktuff (poröses Material aus Kalkstein) kultiviert. Das Substrat beider Gefäße enthielt das Eisendüngemittel Fe(III)-EDTA und das Reagenz Bathophenanthrolindisulfonsäure (BPDS). BPDS bildet mit Fe(II) eine intensiv rot gefärbtete Komplexverbindung, jedoch nicht mit Fe(III). Die Pflanze des links stehenden Gefäßes erhielt eine Blattapplikation mit Eisencitrat. Es ist zu erkennen, dass es bei unterlassener Eisen-Blattapplikation (Gefäß rechts) zu Eisenmangel-Chlorosen und zu einer Rotverfärbung im Substrat und insbesondere in der Rhizosphäre kommt. Demgegenüber kam es bei der Pflanze, die eine Fe-Blattapplikation erhielt, nicht zu Chlorosen und nur zu einer sehr geringen Rotverfärbung im Substrat (Gefäß, links).

Erläuterung

Aufgrund des alkalischen Substrates konnte das gedüngte Fe(III)-EDTA eine ausreichende Fe-Versorgung der Pflanze nicht gewährleisten, so dass bei unterlassener Blattapplikation Eisenmangel auftrat (Gefäß rechts). Der Eisenmangel der Pflanze bewirkt eine verstärkte Abscheidung von Protonen in den Wurzelapoplasten und in die Rhizosphäre. Die Eisen-Blattapplikation (Gefäß links) beseitigt den Eisenmangel der Pflanze. Dadurch verringert sich die Abscheidung von Protonen mit der Folge einer Fe(III)-Reduktion. Die gebildeten Fe(II)-Ionen erzeugen durch Komplexbildung mit BPDS Rotfärbung. Wird der Eisenmangel durch die Blattapplikation verhindert, so bleiben Protonenabscheidung der Wurzel und Fe(III)-Reduktion gering, so dass sich kaum Fe(II)-Ionen in der Rhizosphäre und im Substrat nachweisen lassen.