CO₂-assimilation, Transpiration und Wachstum von Pinus silvestris L. bei unterschiedlicher Magnesiumversorgung

Zusammenfassung

Auf magnesiumarmen, quarzreichen sandigen Kiesen westlich von Pressath (Oberpfalz, Bayern) wurde der Einfluß der Magnesiumdüngung auf den Kohlenstoff- und Wasserhaushalt von 7jährigen Kiefern untersucht. Bei Mg-Gehalten in den Nadeln unter 0,3 mg pro g Trockengewicht nimmt das Ausmaß der Gelbspitzigkeit der Nadeln sowie ihr Stärkegehalt deutlich zu, während die Chlorophyll- und Stickstoffgehalte sinken. Nettophotosynthese und Atmung sind, bezogen auf die Gesamtnadel, bei Mg-Mangel verringert. Ebenso ist die Lichtabhängigkeit der Stomataöffnung abgeschwächt. Hiervon abweichend wird die Reaktion der Stomata auf Luftfeuchte nicht vom Mg-Ernährungszustand beeinflußt. Da auch die Wassernachleitung in der Pflanze von der Mg-Versorgung unabhängig ist, haben Mangelpflanzen die gleiche Transpiration und die gleichen Wasserpotentiale wie gedüngte Pflanzen. Die verringerte CO₂-Aufnahme der Mg-Mangelpflanzen führt aber zu einer Verschlechterung der «Produktivität der Transpiration» und der Tagesbilanz des CO₂-Gewinns. Höhenzuwachs und Längenzuwachs der Zweige sind eingeschränkt. Längerfristig führt ein Absinken des Mg-Gehalts der Nadeln unter 0,3 mg pro g Trockengewicht zum Absterben der Pflanzen.

Summary

The effects of various levels of magnesium fertilization on young Scots pines, growing on Mg-deficient soils derived from quaternary gravels in Northern Bavaria, were investigated. Needle concentrations below 0.3 mg Mg per g dry weight were strongly correlated with increasing starch contents and severe needle tip chlorosis. Net photosynthesis and respiration, considering the affected needle as a whole, decreased. Maximum leaf conductance for water vapour as well as stomatal response to humidity were not affected by magnesium deficiency; however, stomatal response to light was reduced. Differences in Mg-nutrition did not affect water flow in the root/leaf pathway. Therefore, similar transpirational water losses were related to similar water potentials with both fertilized and Mg-deficient plants. Lower water-use efficiency and lower daily carbon balances resulted from a reduced CO₂ uptake in Mg-deficient plants. Low carbon gain and a change in assimilate partitioning limited height and internodal growth. The plants died at Mg contents of needles lower than 0,3 mg per g dry weight.