European Journal of Forest Research

, Volume 109, Issue 1, pp 264–274 | Cite as

Wirkung von Düngung und saurer Benebelung auf Photosyntheserate, Kohlenhydratgehalt in Nadeln und Wurzeln sowie Sproß- und Wurzelwachstum von Fichten (Picea abies [L.] Karst.)

  • E. Leisen
  • H. Marschner
Article

Zusammenfassung

In Gewächshausversuchen mit Böden von Fichtenstandorten wurde bei 3–4jährigen geklonten Fichten die Wirkung von Düngung (N, P, K, Mg, Ca) und Benebelung (destilliertes Wasser bzw. verdünnte H2SO4, pH 1,7) auf Photosyntheserate, Kohlenhydratgehalt in Nadeln und Wurzeln sowie auf Sproß-und Wurzelwachstum untersucht.

Düngung erhöhte auf der nährstoffarmen podsoligen Rankerbraunerde sowohl bei ungeschädigten als auch durch saure Benebelung geschädigten Fichten die Trockenmasse, im Sproßaustrieb um bis zu 200% und die Wurzeltrockenmasse und Wurzellänge um 100%. Auf der besser mit Nährstoffen Effekt der Düngung auf beiden Böden steht in Zusammenhang mit der Wirkung auf Nettophotosyntheserate und Kohlenhydratgehalte in Nadeln und Wurzeln.

Obwohl saure Benebelung zu starken Nadelverlusten führte, war die Trockenmasse im Neuaustrieb nicht beeinträchtigt, Nettophotosyntheserate und Kohlenhydratgehalte der Nadeln allerdings vermindert. Sproßschädigung durch saure Benebelung beeinträchtigte dagegen Wurzeltrockenmasse und Wurzllänge. Trockenmassebildung und Länge der Wurzeln waren proportional zu den Nadelverlusten verringert. In Übereinstimmung damit waren die Kohlenhydratkonzentrationen in den Wurzeln ungeschädigter und geschädigter Fichten nicht unterschiedlich. Auffallend war, daß die Länge der einzelnen Hauptwurzeln erst bei sehr starker Sproßschädigung reduziert war.

Im Vergleich zu ungedüngten Fichten waren bei gedüngten Fichten die Nadelverluste bei saurer Benebelung geringer und dementsprechend auch das Wurzelwachstum weniger beeinträchtigt. Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung einer guten Nährstoffversorgung der Fichten für die Verminderung der Schädigungen bei saurer Benebelung.

Effects of fertilization and acidic mist on rate of photosynthesis, carbohydrate concentration in needles and roots, and shoot and root growth of Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.)

Summary

In greenhouse experiments with 3-to 4-year-old Norway spruce growing in soils from spruce stands the effects of fertilization (N, P, K. Mg, Ca) and mist (distilled water or diluted H2SO4, pH 1.7) on the rate of photosynthesis, carbohydrate concentration in needles and roots, and growth of new flush and roots were studied.

On a soil with low fertility (podzolised Rankerbraunerde), fertilization increased dry mass in new flush by a factor up to 3 and dry mass and length of the root system by factor 2 in both healthy and damaged (acidic mist treatment) trees. On a soil with higher fertility (Braunerde from loess) the effect of fertilization was less distinct. The different growth responses on the two soils could be ascribed to the differences in the rates of net photosynthesis and carbohydrate concentrations in needles and roots.

Although treatment with acidic mist caused severe needle losses, dry mass in new flush was not influenced 2.5 months (1984/85) or seven months (1985/86) later. However, the rate of net photosynthesis and carbohydrate concentrations in needles decreased. In contrast, root growth was affected by acidic treatment. Dry matter production and root elongation were reduced in proportion to the needle loss. In agreement with this the carbohydrate concentrations in the roots were similar in the roots of healthy and damaged plants. The elongation of individual main roots decreased only after severe shoot damage.

Compared to non-fertilized trees, acidic treatment caused less needle losses and consequently also less decrease in root growth of fertilized trees. The results stress the importance of optimizing the mineral nutrient supply to Norway spruce for reducing damage by acidic mist.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Blaschke, H., 1981: Veränderung in der Feinwurzelentwicklung in Weißtannenbeständen. Forstw. Cbl.100, 3–4, 190–194.CrossRefGoogle Scholar
  2. Baschke, H.;Brehmer, U.;Schwarz, H., 1985: Wurzelschäden und Waldsterben: Zur Bestimmung morphometrischer Kenngrößen von Feinwurzelsystemen mit dem IBAS—erste Ergebnisse. Forstw. Cbl.104, 199–205.CrossRefGoogle Scholar
  3. Cämmerer, S. v.;Farquhar, G. D., 1981: Some relationships between the biochemistry of photosynthesis and the gas exchange of leaves. Planta153, 376–387.CrossRefGoogle Scholar
  4. Frenzel, B., und Mitarb., 1987: Untersuchungen zum Hormonhaushalt gesunder und kranker Nadelbäume. PEF-Berichte 41, Kernforschungszentrum Karlsruhe.Google Scholar
  5. Hüttl, R., 1989: Neuartige Waldschäden aus dem Blickwinkel der Waldernährungslehre. Kali-Briefe 19, 367–389.Google Scholar
  6. Lambers, H., 1983: The “functional equilibrium”, nibbling on the edges of a paradigm. Netherland. J. agric. Sci.31, 4, 305–311.Google Scholar
  7. Leisen, E., 1989: Einfluß von Schädigung der Sprosse durch saure Benebelung sowie Nährstoffangebot im Boden auf Wurzelwachstum, Wasser- und Nährstoffaufnahme sowie pH-Veränderungen in der Rhizosphäre von Fichten (Picea abies [L.] Karst.). Diss. Univ. Hohenheim.Google Scholar
  8. Leisen, E.;Marschnere, H., 1990: Einfluß von Düngung und saurer Benebelung auf Nadelverluste sowie Auswaschung und Gehalte an Mineralstoffen und Kohlenhydraten in Nadeln von Fichten (Picea abies [L.] Karst.). Forstw. Cbl.109, 5, 253–263.CrossRefGoogle Scholar
  9. Liss, B.;Blaschke, H.;Schütt, P., 1984: Vergleichende Feinwurzeluntersuchungen an gesunden und erkrankten Altfichten auf 2 Standorten in Bayern—ein Beitrag zur Waldschadensforschung. Eur. J. For. Path.14, 90–102.CrossRefGoogle Scholar
  10. Lutz, H.-J.;Breininger, M. Th., 1986: Erste Ergebnisse von Auswaschungsversuchen mit Fichten (Picea abies) in Wasserkultur. Kali-Briefe 18, 267–273.Google Scholar
  11. Magel, E.;Ziegler, H., 1986: Einfluß von Mineralstoffernährung, Ozon und saurem Nebel auf den Gehalt von Adeninnukleotiden, anorganischem Phosphat und Kohlenhydraten in Nadeln vonPicea abies (L.) Karst. Forstw. Cbl.105, 243–251.CrossRefGoogle Scholar
  12. Maier, G., 1984: Aufnahme und Auswertung von Fichtenbeobachtungsflächen in Bayern. Schriftenreihe der Forstw. Fak. München und der Bayer. Forstl. Versuchs- und Forschungsanstalten. Forstl. Forschungsberichte 62.Google Scholar
  13. Mengel, K.;Hogrebe, A. M. R.;Esch, A., 1989: Effect of acidic fog on needle surface and water relations ofPicea abies. Physiol. Plant.75, 201–207.CrossRefGoogle Scholar
  14. Meyer, F.H., 1987: Der Verzweigungsindex, ein Indikator für Schäden am Feinwurzelsystem. Forstw. Cbl.106, 84–92.CrossRefGoogle Scholar
  15. Puhe, J.;Persson, H.;Börjesson, I., 1986: Wurzelwachstum und Wurzelschäden in skandinavischen Nadelwäldern. AFZ41, 488–492.Google Scholar
  16. Schütt, P.;Blaschke, H.;Hoque, E.;Koch, W.;Lang, K. J.;Schuck, H. J., 1983: Erste Ergebnisse einer botanischen Inventur des “Fichtensterbens”. Forstw. Cbl.102, 158–166.CrossRefGoogle Scholar
  17. Tennant, D., 1975: A test of a modified line intersect method of estimating root length. J. Ecol.63, 995–1001.CrossRefGoogle Scholar
  18. Weiss, M., 1988: Ektomykorrhizen vonPicea abies—Synthese, Ontogenie und Reaktion auf Umweltschadstoffe. Diss. Univ. München.Google Scholar
  19. Wiebe, S.;Blaschke, H., 1988: Zusammenhänge zwischen Kronenschäden und dem Stärkegehalt der Wurzeln beiFagus sylvatica L., Eur. J. For. Path.18, 421–425.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Verlag Parey 1990

Authors and Affiliations

  • E. Leisen
    • 1
  • H. Marschner
    • 1
  1. 1.Institut für PflanzenernährungUniversität HohenheimStuttgart 70Bundesrepublik Deutschland

Personalised recommendations