Für Pflanzen stellt die Aufnahme von Nährstoffen eine Lebensgrundlage da. Die Mehrheit der Nährstoffe befindet sich im Boden und wird durch die Wurzeln einer Pflanze aufgenommen. Aber wie genau gelangen die Nährstoffe im Boden zur Wurzeloberfläche? Die Nährstoffe, die bereits in unmittelbarer Nähe zur Wurzeloberfläche sind, sind sofort räumlich verfügbar für die Pflanze. Interzeption, Massenfluss, Diffusion sowie Mykorrhizierung stellen Wege da, wie weiter entfernte Mineralstoffe zu den Wurzeln einer Pflanze gelangen können. Zu beachten ist, dass nicht alle Nährstoffe für die Pflanze verfügbar sind, dies ist beispielsweise aufgrund ihrer Bindungsform oder des pH-Werts im Boden so.
Aktiver Nährstofftransport zu den Wurzeln
Der Massenfluss ist der aktive Transport von Nährstoffen hin zur Wurzeloberfläche. Es beschreibt den Wasserstrom hin zur Wurzel, welcher durch Transpiration und der Nährstoffkonzentration in der Bodenlösung angetrieben wird. Die Nährstoffe, die in diesem Wasser gelöst sind, gelangen so zu der Wurzeloberfläche.
Passiver Nährstofftransport zu den Wurzeln
Unter Diffusion versteht man die Durchmischung von gelösten Teilchen in einem Lösungsmittel. Dies geschieht gleichmäßig und selbstständig aufgrund der Eigenbewegung von Teilchen. Diffusion ist kein aktiver Transport der Nährstoffe, sondern passiert als Ausgleich von Konzentrationsunterschieden zwischen Boden und Wurzel und ist abhängig von Diffusionskoeffizienten der Nährstoffe. Die Nährstoffdiffusion kann entweder zur Wurzel hin geschehen, wenn die Nährstoffaufnahme größer ist als der Transport durch Massenfluss, oder von der Wurzel weg, wenn die Nährstoffaufnahme geringer ist als der Transport von Nährstoffen durch Massenfluss.
Die Interzeption ist kein aktiver Transport, sondern beschreibt die Verdrängung des Bodenvolumens durch Wurzelvolumen. Das bedeutet, dass die Wurzeln wachsen und dadurch neue Bodenbereiche erreichen, und somit auch zusätzliche Nährstoffe. Viele Faktoren tragen zu dem Volumen der Wurzeln bei. Bodenverhältnisse wie der pH-Wert, Bodentiefe oder Verdichtung und die Pflanzenart sowie das Entwicklungsstadium.
Symbiose machts möglich
Die Mykorrhizierung beschreibt eine Symbiose zwischen den Wurzeln einer Pflanze und einem Pilz, welcher die Feinwurzeln der Pflanze besiedelt. Der Pilz bildet an der Wurzel sogenannte Hyphen, welche der Pflanze helfen den Boden weiträumiger zu erschließen und somit besser mit Nährstoffen zu versorgen. Da die Hyphen sehr klein sind, können diese in kleine Bodenporen eindringen. In den Hyphen werden die Nährstoffe aktiv zur Wurzel transportiert.
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