Wasserstress bei Pflanzen: Warum vertrocknen meine Pflanzen?

Hallo Landwirte! Im vorherigen Artikel habe ich über die verschiedenen Arten von Stress gesprochen, die Pflanzen erfahren können. Heute wird Wasserstress der Protagonist sein. Wir werden versuchen zu verstehen, warum Pflanzen davon betroffen sein können, welche Symptome es verursacht und wie man es löst. Auf geht’s!

Pflanzen brauchen, wie Sie wissen, Nährstoffe, Wasser, Luft und eine leichte Energiequelle, um sich zu entwickeln. Wenn eines dieser Elemente fehlen würde, würde ihnen nichts Gutes passieren… Von allen konzentrieren wir uns heute auf WASSER, da es der größte limitierende Faktor in der Pflanzenproduktion ist.

Dürre in der Welt: Arten von Dürre

Ein Drittel der potenziell kultivierbaren Erdoberfläche wird zu wenig mit Wasser für die Pflanzenentwicklung versorgt. In den übrigen Ländern schmälert der Wassermangel die Erträge mehr oder weniger stark.

Wir können 4 Arten von Dürre unterscheiden:

• METEOROLOGISCHE DÜRRE: Wenn es weiterhin zu wenig Niederschlag gibt. Es wird gesagt, dass es der Grund für die restlichen Dürren ist und normalerweise dazu neigt, große Gebiete zu betreffen.
• HYDROLOGISCHE DÜRRE: Vorübergehende verminderte Verfügbarkeit von Oberflächenwasser (Stauseen, Flüsse,…) und Grundwasser (Grundwasserleiter).
• LANDWIRTSCHAFTLICHE ODER HYDROEDAPHISCHE DÜRRE: Feuchtigkeitsmangel in der Wurzelzone. Sie hängt von der Art der Kultur ab und ist eng mit der meteorologischen Trockenheit verbunden.
• SOZIOÖKONOMISCHE DÜRRE: Wenn Wasserknappheit zu wirtschaftlichen Verlusten führt.

Die NASA entwickelt derzeit ein Werkzeug zur Untersuchung von Wasserstress aus dem Weltraum. Auf der Website von farmers.com sprechen sie über diese Forschung: «Das Instrument mit dem Namen ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) wird einen der grundlegendsten Prozesse in Pflanzen kontrollieren: den Wasserverlust durch die kleinen Poren darin die Blätter. (…) Es funktioniert wie ein riesiges Thermometer aus dem Weltraum, um die Temperatur von Pflanzen und die Wärmemenge zu messen, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird.»

In der folgenden Abbildung sehen Sie eine Karte der Vereinigten Staaten (2012), die die Unterschiede im Wasserstress je nach Gebiet zeigt. Rote Bereiche zeigen hohen Wasserstress an und grüne Bereiche das Gegenteil.

Was ist Evapotranspiration?

In der Welt der Landwirtschaft verwenden wir häufig den Begriff „ Evapotranspiration “, um den Wasserbedarf der Pflanzen zu berechnen. Daher müssen wir uns darüber im Klaren sein, worauf es sich bezieht.

Evapotranspiration (ET) ist als Kombination zweier Prozesse bekannt:

• Verdunstung von Wasser aus dem Boden und von der mit Pflanzen bedeckten Oberfläche.
• Transpiration von Wasser durch die Blätter. Es ermöglicht, die Temperatur der Pflanze in einem angemessenen Bereich zu halten.

Wenn es ein Ungleichgewicht zwischen dem Evapotranspirationsbedarf der Pflanzen und der Wasserversorgung des Bodens gibt, spricht man von Wasserstress oder -mangel bei den Pflanzen.

Wasserstress bei Pflanzen

Im Allgemeinen tritt es auf, wenn unsere Pflanzen nicht genug Wasser haben. Daher reagieren sie, indem sie ihr Wachstum stoppen und die Zellen Wasser und Turgor verlieren (schwächer werden). Diese Art von Stress gilt als die wichtigste, da sie große landwirtschaftliche Verluste verursacht.

Die Pflanze kann als Wassertransportsystem zwischen Boden und Atmosphäre betrachtet werden. Die Rede ist von einem BODEN-PFLANZE-ATMOSPHÄRE-Kreislauf. Diese Bewegung ist dank einiger Wasserpotentiale möglich (das Wasser wird von einem höheren zu einem niedrigeren Potential wechseln), aber heute werden wir nicht aufhören, sie zu erklären … sonst werden Sie beim Lesen einschlafen!

Warum vertrocknen Pflanzen?: Wassermangel

• Geringe Niederschläge.
• Geringe Wasserspeicherkapazität im Boden.
• Starker Verdunstungsbedarf der Atmosphäre.

Symptome von Wassermangel

Zu den wichtigsten Symptomen, die durch Wassermangel verursacht werden, gehören:

• Vermindertes Wachstum.
• Fehlende Turgorität in der Pflanze (sehr schwache Struktur).
• Die Blätter trocknen und können abfallen.
• Wurzelwachstum auf der Suche nach Wasser in tieferen Schichten.

Wie verhindert man das Austrocknen von Pflanzen und Erde?

• DIE PFLANZE: Weil es aber immer wieder vorkommt, haben Pflanzen im Laufe der Jahre Anpassungsmethoden entwickelt. Einige dieser Methoden können sein: Schließung der Stomata, dickere Wände, reduzierte Blattfläche (je kleiner die Oberfläche der Blätter, desto weniger Wasser verlieren sie, wenn sie transpirieren), schnelle Zyklen oder tiefe Wurzeln (um Wasser von tieferen Stellen zu entnehmen).
• DER BODEN: Die erste Lösung besteht darin, die Pflanze zu gießen. Um die Wasserversorgung zu erhöhen, eignen sich hingegen tiefgründige Böden mit hoher Speicherkapazität. Eine andere traditionelle Methode ist Brachland (ein oder zwei Jahre lang nicht pflanzen). Mit der Brache wird die Ansammlung von Wasser im Boden erhöht und somit wird die nachfolgende Kultur nicht mit Mängeln behaftet sein. Weitere Brachezwecke sind die Mineralisierung von organischem Material und die Unkrautbekämpfung.

Verweise

• Kubota, C. (2016). Kapitel 10 – Wachstum, Entwicklung, Transpiration und Translokation in Abhängigkeit von abiotischen Umweltfaktoren. Herausgeber: Toyoki Kozai, Genhua Niu, Michiko Takagaki. Pflanzenfabrik, Academic Press, 151-164.
• Sma, Z. (2016). Kapitel 14 – Medizinische Komponenten. Herausgeber: Toyoki Kozai, Genhua Niu, Michiko Takagaki, Plant Factory. Akademische Presse, 187-192.
• Ohashi-Kaneko, K. (2016). Kapitel 13 – Funktionelle Komponenten in Blattgemüse. Herausgeber: Toyoki Kozai, Genhua Niu, Michiko Takagaki, Plant Factory, Academic Press, 177-185.