Die Auswirkung von Düngung auf die Hydraulik von Bäumen

Düngungen werden in Baumschulen häufig eingesetzt. Sie führen unter anderem zu vermehrter Bildung von Holz (Xylem) bei Sämlingen und erhöhen damit deren Transportkapazität für Wasser, was wiederum bedeutend für Wachstum und Produktivität ist. Allerdings können die entsprechenden Veränderungen in der Holzanatomie die Trockenheitsresistenz der Pflanzen beeinträchtigen. In diesem Projekt werden hydraulische Anpassungen von Föhre, Eiche und Buche während kurz- und langzeitiger Düngung unter Normalbedingungen und unter Trockenstress, sowie Langzeiteffekte nach Trockenheit untersucht. Wir erwarten, dass durch die Düngung die Wassertransportkapazität auf Kosten der Trockenheitstoleranz erhöht wird, mit geringeren Effekten bei einer Kombination von Düngung und Trockenstress. Die Auswirkungen der Düngung dürften sich langfristig entwickeln und artspezifisch sein. In Hinblick auf den Klimawandel und die zu erwartende Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Trockenheitsereignissen ist ein besseres Verständnis von Düngeeffekten auf die pflanzliche Hydraulik von großer Bedeutung.

Effekte von Düngung auf die Hydraulik von Sämlingen Düngung ist eine weit verbreitete Technik in forstwirtschaftlichen Baumschulen, um das Wachstum und die Produktivität von Setzlingen zu verbessern. Die Düngung fördert auch die Entwicklung des leitfähigen Xylems (Holzgewebe), was die Wassertransportkapazität verbessert. Eine vergrößerte oberirdische Biomasse kann jedoch den Wasserbedarf eines Setzlings erhöhen und damit seine Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit beeinträchtigen. Deshalb ist nicht vollständig geklärt, wie sich die Düngung auf den Wasserhaushalt der Pflanzen und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit auswirkt. In dieser Studie, die am Institut für Botanik der Universität Innsbruck durchgeführt wurde, erfolgten Dünge- und Trockenheitsexperimente an drei wichtigen Waldbaumarten (Kiefer, Stieleiche und Rotbuche). Untersucht wurden die hydraulischen Reaktionen der Sämlinge auf kurz- und mittelfristige Düngung und auf wiederholten Trockenstress sowie die Langzeiteffekte nach der Erholung. Die Experimente zeigten, dass gedüngte Sämlinge ein leitfähigeres Xylem aufwiesen, was zu einem verbesserten Wassertransport und höheren Photosyntheseraten führte. Dies wiederum ermöglichte mehr Wachstum und Produktivität. Die Auswirkungen der Düngung waren artspezifisch und verstärkten sich mit der Zeit. Bei Trockenheit zeigten die gedüngten Sämlinge eine verringerte Wassertransportkapazität und CO-Assimilation und ein reduziertes Wachstum. Diese nachteiligen Auswirkungen waren bei Sämlingen mit hoher Düngung und unter intensivem Trockenstress besonders ausgeprägt, wobei es wiederum Unterschiede zwischen den Arten gab. Die Düngung, ob unter gut bewässerten Bedingungen oder in Kombination mit Trockenheit, hatte nur minimale Auswirkungen auf die Embolieresistenz. Die Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis des Einflusses von Düngung auf die Hydraulik der Sämlinge und ihre Leistung unter Trockenheitsbedingungen sowie nach der Trockenheit. Die erhobenen Daten bilden eine Grundlage für die Entwicklung wirksamer Strategien zur Züchtung von trockenheitsresistenten Setzlingen für Aufforstungen. Dies ist hinsichtlich des Klimawandels von großer Bedeutung - auch für die in dieser Studie untersuchten alpinen Waldbaumarten, da Bergwälder, die wichtige Schutzfunktionen erfüllen, der globalen Erwärmung besonders ausgesetzt sind.