Wurzelwachstum im Gemüsebau

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Kohlrabi Erdtopfpflanze mit dem reduzierten Wurzelsystem


Bedeutung eines optimalen Wurzelwerkes

Eine großes und gesundes Wurzelwerk ist für einen erfolgreichen Anbau von Gemüse von entscheidender Bedeutung. Unserer Gemüsepflanzen nehmen das lebensnotwendige Wasser und damit auch alle die notwendigen Nährstoffe mit ihren Wurzeln auf. Beim üblichen Freilandanbau im Boden sollte deshalb alles Mögliche getan werden, um die Ausbildung eines großen, tiefgehenden und gesunden Wurzelwerkes zu ermöglichen.


Natürliche Wurzelsysteme der Gemüsearten

Ohne menschliches Eingreifen bilden unsere Gemüsearten ihre Wurzeln gewissermaßen als Direktsaatkultur. Die Samen keimen im Boden und bilden so, je nach Gemüseart, ihre spezifischen Wurzelsysteme.
Gestört werden kann die typische Wurzelsystem-Ausbildung z.B. durch Steine oder Bodenversichtungen.

  • Bilder

  • Brokkoli Wurzelsystem

  • Möhren Wurzeln

  • Großes Wurzelwerk anstreben

  • Haferwurzel Wurzeln

  • Bohnen Knöllchenbakterien

  • Soja Wurzel mit Knöllchenbakterien

  • Wilde Möhre Wurzeln

  • Wurzelsystem

  • Mais Wurzeln


Wurzelbildung im Video


Untersuchung der Wurzelbildung bei einer Blumenkohlkultur

Blumenkohl Wurzelbild zur Zeit der Ernte (Weaver und Bruner.

Beispiel Blumenkohl
Das Wurzelsystem des Blumenkohls ist gekennzeichnet durch seine Pfahlwurzelbildung, die jedoch bei der üblichen Pflanzmethode verhindert wird. Johne E. Weaver und Williame Bruner von der University of Nebraska untersuchten die Details der Wurzelbildung (siehe Abbildung). Sie pflanzten ihren Versuch am 19.April im Gartenland der Universität von Nebraska in den USA. Man untersuchte die Wurzelbildung 21, 57 und 91 Tage nach der Pflanzung. Zur Ernte hatte die abgebildete Pflanze 17 Hauptwurzeln mit einem Durchmesser von 3-10 mm. Vom Strunk aus gesehen entwickelten sich die Wurzel bis zu einer Entfernung von 30 cm und durchwurzelten damit eine Kreisfläche von 60 cm. Wie sich die Bodendurchwurzelung im Laufe der Kulturzeit in tiefere Bodenschichten entwickelte, zeigt die folgende Tabelle.

Obwohl durch die Pflanzkultur die natürliche Pfahlwurzelbildung gestört war, fand man die tiefsten Wurzeln in einer Tiefe von 137 cm. Das prächtige Wurzelbild des Versuches auf Gartenland ist im deutschen Anbau vermutlich nicht überall üblich. Durch die Ernte bei oft zu nassem Boden sowie dem Einsatz des Pfluges sind im Gemüsebau gewisse Bodenverdichtungen, weit verbreitet. Die Bodendurchwurzelung ist deshalb vermutlich in der Praxis oft weniger ideal als in der amerikanischen Untersuchung dargestellt.
Langjährige Beobachtung zeigen, dass im deutschen Blumenkohlanbau mit 9 Wochen Kulturzeit im Sommer, in den ersten 5 Wochen vorwiegend nur die erste Bodenschicht (0-30 cm) genutzt wird. Gegen Ende der Kultur wird dann meist auch die zweite Bodenschicht (30-60) durchwurzelt.

Da bekanntlich die Kultursicherheit mit jedem cm tieferer Bodendurchwurzelung besser wird, sollte bei der Feldauswahl und Bodenpflege auf eine möglichst tiefe Durchwurzelung achten. Auf jeden Fall ist vorteilhaft seine benutzten Böden genau zu kennen und immer wieder die übliche Durchwurzelung zu prüfen bzw. begutachten. Zeigen sich Durchwurzelungsstörungen, so kann frühzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen.

Blumenkohl: Geschätzte Wurzelanteile (in% )in den einzelnen Bodenschicht, unter Berücksichtigung des Wurzelbildes von Weaver und Bruner
Pflanzung: 19.April 1. Beurteilung am 10. Mai 2. Beurteilung am 15. Juni 3. Beurteilung am 19. Juli
Bodenschichten Nach 3 Wochen (21 Tagen) Nach 8 Wochen (57 Tagen) Nach 13 Wochen (91 Tagen)
0-30 cm 95% 80% 50%
30-60 cm 5% 18% 30%
60-90 cm 0% 2% 15%
90-120 cm 0% 4%
120-150 cm 1%
Summe 100% 100% 100%



Pflanzkulturen reduzieren das Wurzelsystem

Kohlrabipflanze mit einem reduziertem Wurzelwerk

Auf Grund der verschiedenen anbautechnischen Vorteil werden viele Gemüsearten mit Hilfe vorgezogener Junpflanzen angebaut. Ein kaum beachteter, aber großer Nachteil, ist die erheblich geringere Wurzelmassenbildung und vor allem auch die verringerte 'Boden durchwurzelungstiefe.

Vorteile der Pflanzkulturen

  • Kürzere Kulturdauer
  • Homogenere Bestände
  • Vorteile für eine einmalernte
  • Leichterer Pflanzenschutz

Nachteile der Pflanzkulturen

  • Kleineres Wurzelwerk.
  • Wniger tiefe Bodendurchwurzelung.
  • Erhöhter Bewässerungsbedarf.
  • Verringerte Nähstoff REserven.
  • Stressanfälliger bei extremen Wetterereignissen.
  • Schlechtere Stickstoffverwertung.
  • Erhöhtes Risiko eine N-Verlagerung ins Grundwasser.


  • Bilder

  • Weit verbreitete Jungpflanzen-Verwendung

  • Blumenkohl Jungpflanzen

  • Mangold Topfjungpflanzen

  • Porree Wurzel-Bild

  • Blumenkohl Wurzeln

  • Tomaten Wurzelsysten

Bodenverdichtungen reduzieren das Wurzelsystem

Bei intensiver Ackernutzung und einer Bodenbearbeitung oder Feldbefahrung bei zu nassem Boden kommt es immer wieder zu einer Bodenverdichtung. Dadurch wird die optimale Wurzelentwicklung behindert und der Anbauerfolg reduziert.

  • Bilder

  • Verdichtere Boden

  • Bodenverdichtung

  • Feldbefahrung bei Nässe

  • Bodenverdichtung sichtbar gemacht

Was tun?

  • Humusgehalt im Boden optimieren. IN den meisten Fällen sollte er erhöhrt werden.
  • Kalkversorgung optmieren.
  • Bodenverdichtungen mechanisch beseitigen und biologisch Nachsorgen

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Krankheiten reduzieren das Wurzelsystem

Verschiedene Krankheiten wie z.B. die Kohlhernie an Kohlpflanzen können das Wurzelwerk enorm schädigen und zu einem Totalausfall führen.

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  • KOhlhernie an Kohlrabiwurzeln

  • Wurzelfäule an Stangenbohnen

  • Fusarium an Spargelwurzeln

  • Möhrenschwärze an Möhren

  • Phoma an Kohl Strunk und Wurzeln

  • Korkwurzelkrankheit an Tomate

  • Pythium an Salatpflanze

Was tun?

  • Stark befallen Parzellen meiden!
  • Fruchtfolge optimieren!
  • Feldhygiene verbessern!

Weitere Infos


Schädlinge reduzieren Wurzelsystem

Verschiedene Schädlinge wie z.B. die Kohlfliegen Maden, Nematoden uusw. können das Wurzewerk enorm schädigen und zu einem Totalausfall führen.

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  • Nematoden schädigen Möhren Wurzeln

  • Meloidogyne Schaden an Möhren

  • Meloidogyne Schaden an Maiswurzeln

  • Möhrenfliegen Maden schädigen Wurzeln

Was tun?

  • Stark befallen Parzellen meiden!
  • Fruchtfolge optimieren!
  • Feldhygiene verbessern!

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Effekt einer tieferen Bodendurchwurzelung auf die Wasserversorgung

Mit jedem Zentimeter tieferer Bodendurchwurzelung verbessert sich in Trockenperioden die Chance einer ausreichenden Wasserversorgung. Die Tabelle zeigt die leicht verfügbaren Wasservorräte bei gesättigtem Boden in verschiedenen Bodenarten.

Boden Wasservorräte.jpg


Effekt am Beispiel einer Kohlrabi Kultur
Üblicherweise wird Kohlrabi als Pflanzkultur mit Erdpresstopfpflanzen angebaut. Das Wurzelsystem bleibt dabei meist extrem klein und liegt im Bereich von 25 cm.
Im Vergleich dazu kann eine Direktsaatkultur von Kohlrabi, bei optimalen Bodenverhältnissen, durchaus 75 cm tief den Boden durchwurzeln. Im Folgenden die jeweils zu verfügung stehenden Wasservorräte bei gesättigtem Boden.

Wasservorrat bei Sandigem Lehm mit 8% Tongehalt

  • Bodendurchwurzelungstiefe 25 cm: 30 LIter Wasser je qm
  • Bodendurchwurzelungstiefe 75 cm: 90 LIter Wasser je qm


Veredelungen stärken das Wurzelsystem

Langjährige Erfahrungen zeigen, dass veredelte Auberginen-, Gurken, Paprika- oder Tomaten-Pflanzen auf entsprechende Unterlagen eine erheblich stärkeres und widerstandsfähiges Wurzelwerk sowie auch höhere Erräge mit sich bringen.

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  • Veredelte Honigmelone

  • Veredelte Gurkenpflanze.

  • Veredelte Tomatenpflanze

  • Veredelte Tomatenpflanze

  • Veredelte Tomatenpflanzen

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Dammkultur verbessert Wurzelbildung

Beim Anbau von Wurzelgemüse hat sich immer mehr die Dammkultur durchgsetzt. Der leicht rückverdichtete,locker Boden im Damm erlaubt eine ungestörte Wurzelbildung was z.B. zu optimaler Möhren- oder Pastinakenbildung führt. Ein weiterer Vorteil der Dammkultur ist die leichtere Ernte der Möhren use.

  • Bilder

  • Möhren Dammkultur

  • Optimale Möhrenausformung

  • Pastinaken Dammkultur

  • Pastinaken Dammkultur



Tiefgehende Wurzelbildung vermindern Nitratprobleme

Beim Anbau einiger Gemüsearten ist es schwierig eine Nitratverlageung in tiefere Bodenschichten oder auch ins Grundwasser auszuschließen. Ein wichtiges Hilfsmittel zur Verbesserung der Stickstoffausnutzung ist eine möglichst tiefe Bodendurchwurzelung. Dabei ist es hilfreich, jegliche Bodenverdichtung auzuschalten, wo sinnvoll, den Humusgehalt zu erhöhen und evl. auch die durchwurzelbare Bodentiefe zu vergrößeren. Einen besonders großen und possitiver Effekt ergibt sich, wenn man nach einer Kultur mit geringer Bodendurchwurzelung (z.B. Kohlrabi, Salat, Radies,) eine den Boden tiefer durchwuzelnde Kultur (z.B. Getreide, Sorghum) anbaut.

Hilfreiche Maßnahmen

  • Nach Flachwurzler (KOhlrabi) Tiefwurzler (Getreide) anbauen.
  • Fruchtfolge auf Stickstoff-Effiziens optimieren.
  • Bodenverdichtungen ausschalten.
  • Wenn sinnvoll den Humusgehalt erhöhen.
  • Brache-Zeiten minimieren, wenn sinnvoll eine Gründüngungs-Kultur anbauen.

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Klimawandel erfordert Anpassungen

Mit zunehmenden Wetterextremen, häufigeren Trockenperioden oder auch Boden-Übernässungen bedarf es einer vielfältigen Anpassung. Eine große Hilfe diesbezüglich wäre es auf jeden Fall, wenn unsere Kulturpflanzen ein möglichst großes und gesundes Wurzelwerk hätten. Besonders eindruckvoll zeigt sich der Effekt in Trockenperioden, wenn man einmal vergleicht, wieviel Wasserreserven ein Gemüse Bestand mit einer 30 cm tiefen Bodendurchwurzelung im Gegensatz zu einem Bestand mit einer 90 cm tiefen Bodendurchwurzelung hat.

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Wurzelatlas /Wurzelbücher

Es gibt gute Bücher, die uns einen tiefen Einblick in dei Wurzelbildung unserer Pflanzen geben.

Wurzelatlas der Kulturpflanzen

  • Wurzelatlas der Kulturpflanzen gemäßigter Gebiete mit Arten des Feldgemüsebaues. von Lore Kutschera, Erwin Lichtenegger und Monika Sobotik.
  • Der Verlag schreibt dazu: "In diesem Werk werden in einer einmaligen Gesamtdarstellung die vollständig freigelegten Wurzelsysteme von 97 Kulturpflanzen des Ackerbaues sowie des Feldgemüsebaues dargestellt und beschrieben. Durch ihre lebenslange Forschung vermögen die Autoren einen umfassenden und tiefgehenden Einblick in Bau und Aufgabe der Wurzel sowie die Einflüsse der Umwelt auf ihr Wachstum darzustellen. An Hand von über 180 Wurzelzeichnungen sowie mehr als 800 Farbbildern (Fotos, anatomische Wurzelschnitte) werden die Erkenntnisse erläutert und vertieft. Der vorliegende siebente Band vollendet die 1960 begonnene Wurzelatlasreihe, die weltweit als Standardwerk der Wurzelforschung gilt. Ein einzigartiges Grundlagenwerk und wertvoller Ratgeber gleichermaßen für Praktiker wie für Wissenschaftler oder Berater."

Pflanzenwurzeln

  • Pflanzenwurzeln. von Monika Sobotik, Roland K. Eberwein, Gernot Bodner
  • Der Verlag schreibt dazu: "Dieses Buch gibt einen fundierten Einblick in den aktuellen Stand der Wurzelforschung. An Beispielen repräsentativer Pflanzenarten mit charakteristischen Lebensformtypen werden sowohl Aufbau und Formenmannigfaltigkeit der Pflanzenwurzel als auch Funktionen, ökologische Zusammenhänge und Schädigungen dargestellt. Anhand von 225 detailreichen, maßstabgetreuen Wurzelzeichnungen von 136 ausgewählten Arten aus den Wurzelatlanten sowie 192 Mikro- und Makrobildern werden die Erkenntnisse erläutert und vertieft.Umfangreiche Kapitel über Methoden und praktische Anwendung der Wurzelforschung in der Landwirtschaft, der Bodennutzung und der Ingenieurbiologie sind ein wichtiger Teil des Buches, das nicht nur für Pflanzenwissenschaftler und interessierte Laien eine fundierte Basis darstellt, sondern auch für Landwirte, Gärtner, Ökologen und Praktiker willkommene Informationen bereitstellt und Unterstützung bei ihrer Arbeit bietet."

Plant roots

  • Plant Roots. The hidden half. von Eshel, Amram and Tom Beeckman.
  • Der Verlag schreibt dazu: "Among the subjects covered are: The basics of root research and their evolution and role in the global context of soil development and atmosphere composition / New understandings about roots gained in the post-genomic era, for example, how the development of roots became possible, and the genetic basis required for this to occur / The mechanisms that determine root structure, with chapters on cellular patterning, lateral root and vascular development, the molecular basis of adventitious roots, and other topics / Plant hormone action and signaling pathways that control root development, including new chapters on strigolactones and brassinosteroids / Soil resource acquisition from agricultural and ecological perspectives / Root response to stress, with chapters that address the impact of the genomic revolution on this topic /Root-rhizosphere interactions, from beneficial microorganisms to detrimental nematodes / Modern research techniques for the field and the lab / - Each chapter not only presents a clear summation of the topic under discussion, but also includes a vision of what is to be expected in the years to come. The wide coverage of themes in this volume continues the tradition that makes this work recognized as a fundamental source of information for root scientists at all levels."


Siehe auch in Hortipendium


Weblinks


Boden Videos


Quellen

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