Veränderung des pH-Wertes der Rhizosphäre bei Ammonium- und Nitraternährung bei entgegengesetzter Vorbehandlung

Signatur: 02.03.014
Ursprüngliche Signatur: Hh-24.07
Bildnachweis: Volker Römheld

Bildinhalt

Zur Sichtbarmachung der Veränderung des pH-Wertes der Rhizosphäre wurden die Wurzeln von Sojabohnenpflanzen in eine Agar-Agar und den pH-Indikator Bromkresolpurpur enthaltende Nährlösung bei ca. 40 °C eingebettet. Die Agar-Konzentration war dabei so bemessen, dass die Nährlösung bei 40 °C flüssig, aber nach Abkühlung auf Raumtemperatur (ca. 20 °C) fest war. Die Nährlösung befand sich in rechteckigen, flachen Plexiglasschalen (siehe Bild). Die Nährlösung der linken Schale enthielt als einzige Stickstoff-Form Ammonium, die der rechten Nitrat. Vor der Einbettung waren die Pflanzen bezüglich der N-Form entgegengesetzt ernährt worden, nämlich die linke Pflanze mit Nitrat und die rechte Pflanze mit Ammonium. Nach einigen Tagen Wachstum in der erstarrten Lösung ergab sich obiges Bild: Die Gelbfärbung des pH-Indikators zeigt an, dass der pH-Wert der Rhizosphäre in der linken Schale etwa 4.0 beträgt. Dagegen ist in der rechten Schale der pH-Wert der Rhizosphäre nicht einheitlich: im basalen Wurzelbereich beträgt er etwa 7,0 (Rotfärbung), im apikalen Wurzelbereich etwa 4,0 (Gelbfärbung). (Farbskala Bromkresolpurpur: siehe Bild 534).

Erläuterung

Ammoniumernährung erniedrigt den pH-Wert der Rhizosphäre in starkem Maße. Wird daher die Pflanze von Nitrat- auf Ammoniumernährung umgestellt (links), so sinkt der pH-Wert in der Rhizosphäre ab. Die pH-erhöhende Wirkung von Nitrat der Vorbehandlung wird also durch Ammonium überkompensiert. Ammonium ist im Boden wenig beweglich, so dass es recht gleichmäßig von allen Wurzeln und Wurzelbereichen aufgenommen wird. Die Folge ist eine gleichmäßige pH-Erniedrigung in der gesamten Rhizosphäre. Demgegenüber ist Nitrat im Boden leicht beweglich; es wird mit dem Massenstrom zu den älteren Wurzeln und den basalen Wurzelteilen transportiert und dort aufgenommen (vgl. Bild 2031). Wird daher die ammoniumernährte Pflanze auf Nitraternährung umgestellt (rechts), so tritt die pH-erhöhende Wirkung der Nitraternährung zunächst nur bei den basalen Wurzelteilen in Erscheinung. Erst nach länger dauernder Nitraternährung tritt die Erhöhung des pH-Wertes auch an den apikalen Wurzelteilen auf. Insgesamt zeigt sich somit, dass die pH-erniedrigende Wirkung einer Ammoniumernährung stärker ist als die pH-erhöhende Wirkung einer Nitraternährung.