Verteilung des Wurzelsystems von Mais im Hinblick auf die Konkurrenz um Makronährstoffe

Die Verteilung des Wurzelsystems von Mais wurde im Hinblick auf die Wurzelkonkurrenz um Makronahrstoffe unter Feldbedingungen mit Hilfe der radioautographischen Methode untersucht. Die groste Wurzeldichte wurde stets in den obersten 20 cm Boden direkt unter der Pflanze ermittelt. Es fanden sich bis zu 130 radioaktive Schwarzungen pro 33 cm2 Bodenquerschnittsflache, was einer errechneten Wurzeldichte von ca. 8 cm/cm3 Boden entspricht. Im ubrigen Wurzelraum liesen sich dagegen nur Werte von ≧ 2 cm/cm3 nachweisen. Diese raumliche Verteilung des Wurzelsystems von Maispflanzen war im wesentlichen unabhangig von der Bestandsdichte (1 Pflanze bzw. 9 Pflanzen pro 0.84 m2) und dem Pflanzenalter (Stadium des Schossens und der Blute). Das raumliche Verteilungsmuster des Wurzelsystems zeigte niemals eine statistisch abgesicherte aquidistante Anordnung der Wurzeln. Vielmehr waren die Wurzeln uberwiegend zufallig im Boden verteilt. Es traten aber innerhalb der untersuchten Bodenzylinder in speziellen “Microsites” Wurzelaggregationen auf. Aufgrund der gefundenen Wurzeldichten und -verteilungsmuster einerseits und der fur den ungedungten Versuchsboden (lehmiger Sand, 8% Ton) ermittelten Einzugsbereiche der Einzelwurzel fur P und K andererseits, konnten bis zu 40% der Wurzeln einer Maispflanze um P und bis zu 75% um K konkurrieren. Dagegen konnte fur die mit verschiedenen Radioisotopen (32P bzw. 35S) markierten Wurzelsysteme zweier benachbart wachsender Maispflanzen (Abstand 50 cm) im Stadium der Rispenblute nur eine geringfugige Durchdringung festgestellt werden. Die ermittelten in-situ Abstande der 32P und 35S markierten Wurzeln lassen keine Wurzelkonkurrenz der beiden Pflanzen um P und K erwarten. Distribution of the root system of maize with respect to competition for macronutrients The distribution of the root system of maize was studied with respect to root competition for macronutrients in the field by means of the radioautographic method. The greatest root density was always measured in the uppermost 20 cm soil layer directly below the plant. Up to 130 radioactive spots per 33 cm2 soil cross section could be found, which corresponds to a calculated root density of approximately 8 cm/cm3 soil. In contrast, values of only ≧ 2 cm/cm3 could be determined in the residual root space. This aspect of the spatial distribution of the root system of maize plants was found to be essentially independent of the plant density (1 plant und 9 plants per 0.842, respectively) and the plant age (late preflowering stage, flowering stage, respectively). The spatial distribution pattern of the root system never indicated a statistically significant regular arrangement of the roots. On the contrary, the roots were randomly distributed in most cases. However, the roots formed aggregations at special “microsites” within the investigated soil cylinders. As a result of the root densities and the root distribution patterns observed, on the one hand, and the depletion zones of P and Kin the vicinity of single roots determined for the unfertilized soil used in our investigations (loamy sandy soil, 8 % clay), on the other hand, up to 40 % of the roots of one maize plant could compete for P and nearly 75 % for K. However, only a weak interpenetration of the root systems of two adjacently grown maize plants at the tasselling stage (separated from each other by a distance of 5Ocm), having been labelled with different radioisotopes (32P and 35S, respectively), could be observed. The determined in-situ separation distances of the 32P and 35S labelled roots from one another do not indicate that any competition between the roots of the two plants for P and K would have taken place.