Wurzeln

Wurzeln bilden unter der Bodenfläche eine eigene Welt. Auf einem Hektar Winterweizen kann das Wurzelwerk eine Gesamtlänge von bis zu 300.000 km erreichen. Ein gut entwickeltes Wurzelsystem ist das Ergebnis einer guten Bodenstruktur und ist für die Pflanzenversorgung und hohe Erträge von grundlegender Bedeutung.

Wurzeln verankern die Pflanze im Boden und versorgen sie mit Wasser und Nährstoffen. Dabei ist das Wurzelsystem einer Pflanze in Bezug auf Form und Aussehen genauso genetisch bedingt wie ihre Blätter, der Stängel oder Stamm. Wurzeln werden jedoch durch ihre unmittelbare Umgebung (Sand, Ton, etc.) in ihrer Ausdehnung eingeschränkt. In gutem Tonboden mit einem guten Wasserhaushalt können sie je nach Pflanze bis zu 2-3 Meter tief in den Boden eindringen.

Zwei Arten von Wurzeln

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Bei Dikotyledonen, z.B. Ölsaaten, bildet sich eine Hauptwurzel mit Seitenwurzeln.

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Monokotyledonen dagegen haben 3-5 Hauptwurzeln, die aus dem keimenden Saatkorn hervorgehen, sowie Kronenwurzeln, die aus den Bestockungsknoten hervorgehen. Nach einem etwa 20-30 cm langem Abschnitt ohne Verzweigung in Seitenwurzeln bildet die Pflanze viele Seitenwurzeln aus.

Schnelles Wurzelwachstum = geringe Stärke 

In der Hauptwachstumsphase durchdringen Wurzeln das Bodenprofil mit einer Geschwindigkeit von 0,5-3,0 cm/Tag. Da ihre Fähigkeit der Kanalbildung nur begrenzt ist, sind sie auf Bodenspalten und Löcher angewiesen. In feuchtem Boden kann die Wurzelspitze Bodenpartikel gut verdrängen, in trockenem Boden ist sie dagegen auf Bodenporen angewiesen, deren Durchmesser größer als ihr eigener ist. Der mechanische Widerstand des Bodens führt zur Ausbildung von Seitenwurzeln und einer dickeren Wurzelspitze. Dabei profitieren Wurzeln und Regenwürmer wechselseitig voneinander, indem die Wurzeln die Kanäle der Regenwürmer und diese umgekehrt alte Wurzelkanäle nutzen.   

Feinste Wurzelhaare

Wurzeln nehmen Nährstoffe und Wasser aus dem Boden auf. An der äußersten Wurzelspitze befindet sich die Wurzelhaube, die der Zellteilungs- und Streckungszone vorgelagert ist. Dahinter liegt die Wurzelhaarzone. Die feinen Wurzelhaare haben einen Durchmesser von etwa 0,01 mm und eine Länge von 1-10 mm. Diese feinen Wurzelhaare erhöhen die Wasser- und Nährstoffaufnahmefähigkeit der Wurzel ungemein. Eine Weizenwurzel  mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm hat beispielsweise eine Aufnahmeoberfläche von 5 cm2 pro Zentimeter Wurzellänge. Die Wurzelhaare bilden Schleim, der den Bodenkontakt weiter verbessert.

100 Meter Wurzel in einem Liter Boden

Die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen durch die Wurzeln hängt von der Penetrationskraft der Wurzeln ab. Diese wird gewöhnlich in Wurzellänge pro Kubikzentimeter Boden gemessen.  Bei Getreide beträgt sie auf Krumentiefe 10 cm/cm3. Bei 1 Meter Tiefe sinkt dieser Wert auf 0,1 cm/cm3. Daraus ergibt sich, dass in einem Liter Krume 100 Meter Wurzeln anzutreffen sind. Im Vergleich dazu findet sich im Unterboden bei einem Meter Tiefe nur ein Meter Wurzelstruktur. Die Wurzellänge pro Pflanze ist also erstaunlich groß. Unter einer 1 m2 großen Fläche Zuckerrüben befindet sich also ein 10 km langes Wurzelnetz. Bei Winterweizen ist die Wurzeldichte sogar noch größer. Hier beträgt die Gesamtwurzellänge pro Quadratmeter 30 km.

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Damit wird jeder Hektar Winterweizen von einem 300.000 km langem Wurzelnetzwerk versorgt.

Dictionary:

Monokotyledonen = Einkeimblättrige Pflanzen, die beim Keimen nur ein Keimblatt (Kotyledon) aufweisen, z.B. Gras oder Getreide.

Dicokotyledonen = Zweikeimblättrige Pflanzen, die beim Keimen zwei Keimblätter (Kotyledonen) aufweisen, z.B. Ölsaaten, Erbsen, Bohnen, Leinsamen, Zuckerrüben, etc.

Unterboden = Der Teil des Bodenprofils, der direkt unter der Krume liegt und bis zur Pflugtiefe reicht. Diese Schicht wird bei normaler Bodenbearbeitung in der Regel nicht bearbeitet  aber teilweise in der Tiefenlockerung. Oft ist in gepflügtem Boden die Grenze zwischen Krume und Unterboden als Pflugsohle deutlich sichtbar. Diese Verdichtung entsteht durch die Pflugschare und Radschlupf.