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European Journal of Forest Research

, Volume 109, Issue 1, pp 275–286 | Cite as

Einfluß von Stickstoff-Form und- Konzentration und saurer Benebelung auf pH-Veränderungen in der Rhizosphäre von Fichten (Picea abies [L.] Karst.)

  • E. Leisen
  • M. Häussling
  • H. Marschner
Article

Zusammenfassung

In Gewächshausversuchen mit Böden von Fichtenstandorten wurde bei 3–4 jährigen geklonten Fichten die Wirkung von Düngung (Vergleich NH4−N zu NO3−N) und Benebelung (destilliertes Wasser bzw. verdünnte H2SO4, pH 1,7) auf pH-Veränderungen in der Rhizosphäre nicht-mykorrhizierter Langwurzeln untersucht.

Die pH-Werte an der Wurzeloberfläche (Rhizoplane) und in der Rhizosphäre unterschieden sich meist deutlich vom wurzelfernen Boden; je nach Wurzelzone und N-Angebotsform lagen sie höher oder niedriger. Entlang der Achse von Langwurzeln konnten 4 Zonen unterschiedlicher pH-Veränderungen nachgewiesen werden. pH-Erhöhungen an der Wurzelspitze traten unabhängig von der N-Angebotsform auf und können als effektiver Mechanismus der Fichte zur Anpassung an saure Mineralböden angesehen werden. In basalen Wurzelzonen standen pH-Absenkungen und Protonenabgabe bzw. pH-Erhöhungen und Protonenverbrauch in der Rhizosphäre in enger Beziehung zur NH4+- bzw. zur NO3-Konzentration in der Bodenlösung.

Obwohl saure Benebelung starke Nadelverluste und ein vermindertes Wurzelwachstum zur Folge hatten, ließ sich kein über die Verarmung in der Bodenlösung an NH4+ und NO3 hinausgehender Einfluß auf die Veränderungen der Rhizosphären-pH-Werte feststellen.

Die Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit der Berücksichtigung von pH-Werten in der Rhizosphäre bei Prognosen über die Wirkung von Bodenversauerung auf das Wurzelwachstum. Die hohen pH-Werte an der Wurzelspitze ungeschädigter und geschädigter Fichten können erklären, warum im Freiland trotz Bodenversauerung und Sproßschäden keine Wurzelschäden auftreten müssen.

Effects of form and concentration of nitrogen and acidic mist treatment on rhizosphere pH of Norway spruce (Picea abies[L.] Karst.)

Summary

In greenhouse experiments with 3- to 4-year-old Norway spruce trees growing in soils from spruce stands the effects of fertilization (NH4−N compared with NO3−N) and mist treatment (distilled water or diluted H2SO4, pH 1.7) on rhizosphere and rhizoplane pH of non-mycorrhizal long roots were studied.

The pH at the root surface (rhizoplane) and in the rhizosphere can differ considerably from that of the bulk soil. Depending on the root zone and nitrogen source (NH4−N or NO3−N), the pH at the rhizoplane can be higher or lower than in the bulk soil. Along the root axis four zones of different pH-changes could be observed. The pH increase at the root tip was independent of the N-source and may reflect an effective mechanism of adaptation of Norway spruce to acid mineral soils. In basal root zones, pH-decrease and proton release, or pH-increase and proton consumption in the rhizosphere were closely correlated with the concentration of NH4+ or NO3 in the soil solution.

Although acidic mist caused severe needle losses and reduced root growth, rhizosphere pH was only related with different concentrations of NH4+ and NO3 in the soil solution.

The results stress the importance to consider the rhizosphere pH for evaluation of effects of soil acidification on root growth. The high pH-values at the root tip of both healthy and damaged Norway spruce probably explains why soil acidification in forest stands and shoot damage not necessarily lead to root damage.

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Copyright information

© Verlag Parey 1990

Authors and Affiliations

  • E. Leisen
    • 1
  • M. Häussling
    • 1
  • H. Marschner
    • 1
  1. 1.Universität Hohenheim Institut für PflanzenernährungStuttgart 70Bundesrepublik Deutschland

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