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Wurzelwachstum fördern – aber wie?

Hohe Erträge sind der Schlüssel zur globalen Ernährungssicherung. Ohne Wurzeln geht dabei jedoch nichts. Wurzeln sind für Entwicklung und Wachstum von Pflanzen von großer Bedeutung. Sie verankern die Pflanze sicher in der Erde, nehmen Wasser und Nährstoffe aus dem Boden auf, wandeln aufgenommene Ionen um, speichern fotosynthetische Produkte und synthetisieren pflanzeneigene Wachstumsregulatoren. Dabei kann die Wurzelbiomasse mitunter die Hälfte der gesamten Pflanzenbiomasse ausmachen. Um die Wurzelentwicklung der Pflanzen nicht zu beeinträchtigen beziehungsweise diese sogar zu stimulieren, gilt es einige Tricks und Kniffe zu beachten.

 

Schadverdichtungen vermeiden

Schwere Maschinen in Kombination mit „falscher“ Bereifung, insbesondere bei zu feuchten Bodenverhältnissen, führen zu irreversiblen Schadverdichtungen. Dadurch nehmen die Bodenporosität und Verfügbarkeit von Sauerstoff, aufgrund eines reduzierten Gasaustausches zwischen dem Boden und der Atmosphäre, drastisch ab. Zudem kann dies zur Bildung von Staunässe und somit zu einer weiteren Verdrängung von Sauerstoff aus dem Boden führen. Die Folgen sind ein gestauchtes Wurzelsystem mit einer reduzierten Gesamtwurzellänge – kürzere Hauptwurzel und weniger Nebenwurzeln. Zudem beeinträchtigt Staunässe die Wurzelaktivität sowie das Wachstum und führt zur Bildung von Stresshormonen. Außerdem steigt, infolge von Sauerstoffmangel, der Assimilatverbrauch der Wurzeln an. Daher sollte stets darauf geachtet werden, mechanische Bodenverdichtungen möglichst gering zu halten. Die Pflanzen, im Speziellen die Wurzeln, freuen sich und danken es mit höheren Erträgen.

 

Bioporen nutzen

Je nach Verdichtungsgrad stehen dem Landwirt verschiedene Maßnahmen zur Verfügung den Boden aufzulockern. Je höher die Intensität der Bodenverdichtung desto gravierender ist der Eingriff. Eine effektive Option den Boden dort zu lockern, wo der Pflug nichts mehr ausrichten kann, bietet der Anbau von Zwischenfrüchten mit tiefgehenden Pfahlwurzeln. Die senkrecht wachsenden Pfahlwurzeln können selbst stark verdichtete Pflugsohlen durchdringen und je nach Standort und Kultur mehr als zwei Meter in den Boden hineinwachsen. Dadurch können die Wurzeln nachfolgender Kulturen, indem sie die Bahnen der verrotteten Wurzeln nutzen, leichter in den Unterboden vordringen und die dortigen Wasser- und Nährstoffvorräte erschließen. Dies ist insbesondere bei längeren Trockenperioden von Vorteil. Raps als Hauptkultur verfügt ebenso über ein ausgeprägtes Pfahlwurzelsystem, von dem nachfolgende Kulturen profitieren können.

 

Regenwurmgänge lockern den Boden

In diesem Zusammenhang ist auf die Relevanz von Tauwürmern (Lumbricus terrestris) für das Tiefenwachstum der Wurzeln hinzuweisen. Ähnlich den Zwischenfrüchten können Wurzeln entlang der Regenwurmgänge in sogenannte Bioporen wachsen und die Durchwurzelung des Bodens intensivieren (Abbildung 1). Zudem weisen diese Hohlräume, aufgrund des verstärken Eintrages von organischem Material durch die Regenwürmer, höhere Konzentrationen an Nährstoffen auf. Diese können über die Wurzelhaare aufgenommen werden und somit stabile Erträge sichern. Die Aktivität von Regenwürmern und anderer Mikroorganismen kann durch die Erhöhung von organischem Material auf dem Feld, in Form von Festmist oder Stroh, gesteigert werden.

Durch diese phytosanitären Maßnahmen wird die Durchlüftung des Bodens und somit die Sauerstoffzufuhr auch in tiefere Schichten erhöht, was dem Wurzelwachstum zu Gute kommt. Außerdem beugt eine gute Bodendurchlüftung mit optimalem Sauerstoffgehalt verschiedenen Wurzelkrankheiten vor.

 

Ammoniumstickstoff verbessert das Wurzelwachstum

Ein weiterer Ansatz, mit dem die Wurzelentwicklung gefördert werden kann, stellt die Wahl des Stickstoffdüngers dar. Denn der Anteil von Ammonium an der gesamten im Boden zur Verfügung stehenden Stickstoffmenge hat einen markanten Einfluss auf die Wurzelentwicklung. Während Nitrat als Anion nahezu vollständig in gelöster Form existiert, wird das Kation Ammonium austauschbar an negativ-geladenen Bodenpartikel (Ton-Humus-Komplex) gebunden. Demzufolge liegt nur ein geringer Teil des Ammoniums frei in der Bodenlösung vor und gelangt nicht passiv per Massenstrom in die Pflanze, wie es beim Nitrat der Fall ist. Dadurch wird die Pflanze gezwungen aktiv zum Stickstoff hin zu wachsen, was insbesondere das Wachstum der Seitenwurzeln positiv beeinflusst (Abbildung 2). Eine Ammoniumernährung führt zudem zu einem Kationenüberschuss, der durch Abgabe von Protonen ausgeglichen wird. Dies führt zu einer Ansäuerung des Bodens in unmittelbarer Umgebung der Wurzel, der sogenannten Rhizosphäre. Dies wiederum wirkt sich nicht nur positiv auf die Verfügbarkeit von Phosphor aus, sondern verbessert ebenfalls die Versorgung mit Mikronährstoffen. Jener Erfolg lässt sich besonders gut durch den Einsatz stabilisierter Dünger wie ALZON® neo-N und ALZON® flüssig-S 25/6 erzielen. Durch die Zugabe von PIADIN® und des darin enthaltenden Nitrifikationsinhibitors zu organischen Düngern können vergleichbare Ergebnisse erzielt werden.

Abbildung 2: Einfluss der Stickstoffform auf die Wurzelentwicklung: links ammoniumbetont, rechts nitratbetont (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Cunnersdorf).

Schnell gelesen

Das Wurzelwachstum kann durch angepasste agronomische Maßnahmen und die richtige Anbaustrategie positiv beeinflusst werden. Dabei ist es besonders wichtig den Wurzeln ausreichend „Luft zum Atmen“ zu geben. Tiefwurzelnde Zwischenfrüchte und auch Raps können verdichtete Bodenhorizonte durchdringen und somit nachfolgenden Kulturen den Zugang zum Unterboden ermöglichen. Darüber hinaus kann eine auf Ammonium basierende Stickstoffernährung die Entwicklung von Seitenwurzeln fördern und zusätzlich die Verfügbarkeit von Phosphor und Mikronährstoffen verbessern.


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