[Seite 56↓]

6  Material und Methode

6.1 Versuchsvorbereitung

Bei dem ersten Forschungsaufenthalt im Sudan wurden im Februar 2002 in den Gebieten um Ed Damazin von den Wildobstbäumen Baobab (Adansonia digitata) und Tamarinde (Tamarindus indica) vor Ort aus den reifen Früchten die Samen gewonnen. Vom Fruchtfleisch getrennt und getrocknet kamen sie nach Deutschland und bildeten die Grundlage für die Versuchsreihen im subtropischen Gewächshaus des Fachgebiets Obstbau in Berlin-Dahlem.

Vorversuche zum Keimverhalten ergaben, dass durch ein Einweichen der Samen für eine Dauer von 24 Stunden in Wasser und anschließendem Anschleifen mit Sandpapier die Keimrate erhöht und die Keimdauer verkürzt wird.

Die so vorbehandelten Samen von Baobab und Tamarinde wurden Anfang März 2002 zu je 150 Stück in Paletten ausgesät. Die Paletten, zuvor mit Quarzsand (Körnung: 0,6-1,2 mm) gefüllt, wurden in die Sprühnebelanlage mit einer Durchschnittstemperatur von 28°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% zur Keimung aufgestellt.

Das Pikieren erfolgte eine Woche nach dem Auflaufen der Samen in 2,5 l Container, die ebenfalls das Quarzsand-Substrat enthielten. Die Sämlinge wurden auf die Versuchstische im subtropischen Gewächshaus plaziert. Die Umweltbedingungen im Gewächshaus lagen bei einer Tagestemperatur von 25-30°C, einer Nachttemperatur von 20-25°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70-80%. In den Monaten März und April erhielten die Pflanzen in der Zeit von 6-18 Uhr eine Zusatzbeleuchtung mit 400 Watt Quecksilber-Dampflampen.

Nach einer dreiwöchigen Adaptation der Pflanzen an die kontrollierten Umweltbedingungen starteten Mitte April 2002 die Versuchsreihen. Hierzu wurden 50 homogene Baobab- und 50 homogene Tamarindensämlinge ausgewählt und zu je fünf Reihen (Kontrolle und Behandlungsvarianten) mit je zehn Sämlingen gruppiert (Abbildung 8 und 9).


[Seite 57↓]

Abb. 8: Versuchsaufbau der Baobabsämlinge zu Versuchsbeginn.

Abb. 9: Versuchsaufbau der Tamarindensämlinge zu Versuchsbeginn.


[Seite 58↓]

6.2  Versuchsdurchführung

Die Baobab- und Tamarindensämlinge in einem Alter von vier Wochen wurden über einen Zeitraum von 20 Wochen mit Nährlösung und in den Behandlungsvarianten zusätzlich mit unterschiedlichen Salzgaben bewässert. Grundlage der Nährlösung bildete der Dünger Manna Lin A Spezial, der folgende Nährstoffe und Spurenelemente enthielt: 24% N (13% Nitratstickstoff und 11% Ammoniumstickstoff), 5% P2O5, 11% K2O, 3% MgO, 0,025% B, 0,005% Cu, 0,06% Fe, 0,025% Mn, 0,0025% Mo und 0,02% Zn. Einem Liter destilliertem Wasser wurde 1g Dünger zugegeben und entsprechend der Behandlungen die Salzgaben (Tabelle 4).

In den ersten zehn Wochen erhielten die Pflanzen täglich 50 ml der entsprechenden Lösung. Aufgrund des erhöhten Wasserbedarfs wurde die tägliche Gabe ab der 6. Woche auf 100 ml erhöht.

Tab. 4: Festsetzung der Salzapplikationen (*gemessene Werte).

Behandlungs-

variante

NaCl g l-1

mM (NaCl)

EC in mS cm-1 *

Kontrolle

---

---

0,54

Variante 1

1,17

20

2,95

Variante 2

2,34

40

5,73

Variante 3

3,51

60

8,05

Variante 4

4,68

80

10,30


[Seite 59↓]

6.3  Analysen und Untersuchungen

Vegetatives Wachstum

Die Bestimmungen der Pflanzenhöhe und der Blattanzahl erfolgten vor Beginn der Salzbelastungen, alle zwei Wochen während der Behandlungen und bei Versuchsabschluss. Darüber hinaus wurden während des Versuchs die Blattsymptome beobachtet und beim Baobab zusätzlich der Beginn der Fiederblattbildung erfasst.

Nach 20 Wochen Behandlungen wurden die Pflanzen in Blätter, Sprosse und Wurzeln separiert. Die Bestimmung der Blattfläche pro Pflanze erfolgte mit dem Blattflächenmessgerät LI-CORE (Model 3100). Der Sprossdurchmesser wurde an der Sprossbasis mittels Messschieber gemessen. Nach der Frischmassenbestimmung wurden die Pflanzenbestandteile bei 90°C im Trockenofen bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und die Trockenmasse bestimmt. Der relative Wassergehalt der Blätter ergab sich aus der Differenz zwischen Frisch- und Trockenmasse bezogen auf die Blattfläche.

Photosynthese

Die Photosyntheserate wurde als CO2-Aufnahme des Gewebes, in diesem Fall des Blattes, in einem offenen System erfaßt. Zur Messung der Photosynthese diente das tragbare Photosynthesemessgerät (Model CI-301PS, CID, Inc., USA), bei dem ein Blattausschnitt definierter Größe (11 cm2) in eine transparente Blattküvette für kurze Zeit eingeschlossen wurde. In einem ein bis zwei Minuten dauernden Messintervall wurden der CO2-Gehalt des Messgases vor und nach der Passage des untersuchten Blattausschnitts bestimmt. Die Differenz, auf die Zeit und die Blattfläche bezogen, ergibt die Nettophotosyntheserate (µMol H2O m-2 s-2). Die angesaugte Außenluft, zuvor zur Pufferung der CO2-Konzentrationsschwankungen in der Außenluft in einen 50 l Kanister gepumpt, wird dem Messsystem zugeführt. Die Photosynthese wurde zu Versuchsbeginn, alle vier Wochen während des Versuchs und zu Versuchsende gemessen.

Chlorophyll

Die Chlorophyllbestimmung erfolgte an frischen Blättern. Hierzu wurden mittels Korkbohrer je 5 Blattscheiben (1,5 cm2) ausgestanzt. Die Blattscheiben wurden in 80%igem Aceton mit dem Ultra-Turrax zerkleinert. Um die organischen Säuren zu binden wurde Magnesiumcarbonat (MgCO3) hinzugegeben. Nach Absaugen der Suspension über eine G3-Fritte unter Vakuum wurde das Aceton-Filtrat mit Hilfe eines Spektralphotometers (SP8-300, Pye Unicam, USA) durch Messung der Absorption bei 664 nm (Chlorophyll a) bzw. 647 nm (Chlorophyll b) auf die Chlorophyllgehalte untersucht.


[Seite 60↓]

Mineralstoffe

Die getrockneten Pflanzenbestandteile (Blätter, Sprosse, Wurzeln) wurden in einer Micro-Feinmühle (Culatti, IKA-Werk, Deutschland) gemahlen und für drei Stunden bei 105°C im Trockenofen getrocknet.

Für die Bestimmung der Kationen (Na+, K+ und Ca2+) wurden 500 mg der Proben in einem Muffelofen bei 490°C über einen Zeitraum von 3 Stunden verascht. Die abgekühlte Asche wurde dann mit 5 ml 10%iger HCl versetzt und auf dem Sandbad bis zur „Trockne“ abgeraucht. Die Rückstände wurden dann wiederum für 9 Stunden bei 490°C in den Muffelofen gegeben und anschließend in 5 ml 25%iger HCl gelöst, in destilliertem Wasser verdünnt und filtriert. Die Messung der Kationen erfolgte mit einem Atomabsorptionsspektrometer (AAS, Typ 905AA, GBC, Australien) bei folgenden Wellenlängen: Na+: 589,0 nm, K+: 766,5 nm und Ca2+: 422,7 nm.

Zur Cl--Bestimmung wurden 500 mg des Probenmaterials mit 30 ml destilliertem Wasser in geeichte Zentrifugengläser gegeben und für eine Stunde geschüttelt um die enthaltenden Chloridionen zu extrahieren. Zuvor wurde festgestellt, dass eine Erhöhung der Chloridionenextraktation durch Schütteln in einem 100°C heißen Wasserbad nicht erreicht werden kann. Nach anschließendem Zentrifugieren bei 3500 U/min für 10 min wurde der Überstand der Probe nach dem coulometrischen Titrationsprinzip mittels Eppendorf-Chloridmeter (Typ 6610, Deutschland) auf den Chloridgehalt untersucht. Bei diesem Messsystem werden durch eine stabilisierende Spannung an den Silberelektroden Silberionen frei, die die vorhandenen Chloridionen in Form von Silberchlorid in einer Säurepufferlösung ausfällen. Bei Titrationsende verändert sich die Leitfähigkeit des Puffers durch frei werdende Silberionen.


[Seite 61↓]

6.4  Statistische Auswertung und Gestaltung der Grafiken

Die Versuche wurden mit jeweils zehn Wiederholungen angelegt. Die statistische Auswertung zur Beurteilung der Auswirkungen von unterschiedlichen Salzbehandlungen auf Wachstum und Stoffwechsel der Pflanzen erfolgte mit dem Statistikprogramm Statgraphics Plus für Windows (Version 3.1). Zur Prüfung auf Signifikanz wurde die einfaktorielle Varianzanalyse, Modell I (Prüffaktor fix) angewendet. Bei positivem Ergebnis (F-Test, p<0,05) schloss sich der multipler Mittelwertvergleich mittels Tukey-Test HSD (honest significant difference) an, um zu klären zwischen welchen Varianten signifikante Unterschiede bestehen. Zur Interpretation der Mittelwerte wurden die Grenzdifferenzen mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von α<5% in die Balken der Diagramme eingezeichnet. Wenn die eingezeichneten Grenzdifferenzen der Mittelwerte nicht überlappen, dann liegt ein signifikanter Unterschied der Mittelwerte vor.

Bei der Erstellung der Grafiken kam das Tabellenkalkulationsprogramm Exel 7.0 zum Einsatz. Es wurden einheitliche Skalierungen der Diagramme vorgenommen, um den Vergleich der Ergebnisse zwischen Baobab und Tamarinde zu vereinfachen.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 3.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
20.11.2003