Redoxprozesse in Böden in der Nähe von wachsenden und absterbenden Pflanzenwurzeln

Ziel der Untersuchung war es festzustellen, inwieweit Pflanzenwurzeln das Redoxniveau des Wurzelraumes verändern und dadurch die Nähr- und Schadstoffdynamik im Boden beeinflussen. Hierzu wurden mit Platin- bzw. Antimonmikroelektroden bei konstanter Bodenfeuchte, Temperatur und Belichtung längerfristige Messungen an verschiedenen Land- und Wasserpflanzen durchgeführt. Es zeigte sich, daß nur dicotyle Landpflanzen das Redoxniveau im Bereich der Wurzelspitze absenken können. Wurzelspitzen von Sumpfpflanzen besitzen eine Oxidationskraft, die auch in stark reduzierten Böden kleinräumig aerobe Bedingungen schafft und die von der Zufuhr atmosphärischen Sauerstoffs abhängt. An absterbenden Pflanzenteilen führt mikrobielle Zersetzung zu reduzierenden Verhältnissen. Bei submersen Pflanzen hängt die Oxidationskraft der Wurzelspitzen von der photosynthetischen Sauerstoffproduktion und damit von der Belichtung und dem CO2-Angebot ab. Die Fähigkeit, den Redoxzustand zu verändern, setzt die Pflanzen in die Lage, Nährstoffe zu mobilisieren und Schadstoffkonzentrationen zu senken. The aim of the study was to find out to which degree plant roots influence the redox-niveau of the rhizosphere and thus the dynamic of nutrients and toxic substances. To this purpose longer-term measurements on different land and water plants were conducted with platinum and antimony electrodes under conditions of constant soil humidity, temperature and light influx. It turned out that only dicotyle land plants are able to lower the redox-niveau around the tips of their roots. The root tips of marsh plants own an oxidizing power that micro-regionally creates conditions like in an atmosphere rich in oxygen even in highly reduced soils. This ability is dependent on a sufficient supply of atmospherical oxygen, however. On withering parts of these plants processes of microbic decomposition lead to reducing conditions. With submersed plants the oxidizing power of the root tips depends on the photo synthetical production of oxygen and thus on the influx of light and carbon dioxide. This ability to change the redox-conditions allows the plants to mobilize nutrients on one hand and to lower the concentration of toxic substances on the other hand.