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Pflanzenproduktion I (Fach) / Vorlesung Schaaf (Lektion)
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- Wie lautet die Humustheorie (und bis Mitte des19. Jahrhunderts populäre) nach Aristoteles? Pflanze ernährt sich vom Humus, C stammt aus Humus und nicht as der Luft.
- Wann wird ein Nährstoff als essentiell bezeichnet? Die Pflanze kann sich ohne dieses Element nicht vollständig entwickeln. Das Element kann in seiner Funktion durch kein anderes ersetzt werden.
- Welche Elemente sind für Pflanzen essentiell? Nennen sie alle mineralischen Nährstoffe und alle nichtmineralischen Elemente! Mineralisch : N, K, Ca, Mg, P, S, Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo Nicht mineralisch : C, O, H
- Wie erfolgt die Einteilung in Mikro- und Makronährstoffen? Makro : größer als 0,5 g/kg TS Mikro : kleiner als 0,5 g/kg TS
- Teilen Sie Nährstoffe ach physiologischen Eigenschaften und Funktion ein (Angabe der Bindungsformen in der Pflanze). Nennen Sie Beispiele für jede Bindungsform ! Assimilierte Nährstoffe : Einbau in org. Substanz : C,O,H,N,S Esterbildende Nährstoffe : P,B,Si Freie und sorbierende Nährstoffe : K,Na,Cl,Ca,Mg Nährstoffe in prosthetischen Gruppen : Fe,Mn,Cu,Zn,Mo,Ni,Mg
- Nährstoffmangelsymptom von N Aufhellen zuerst der älteren Blätter; gelblich, Chlorosen
- Nährstoffmangelsymptome von P Zwergwuchs und Rotfärbung
- Nährstoffmangelsymptome von K Welktracht (K wichtiges Osmotikum), Chlorosen, Blattrandnekrosen
- Nährstoffmangelsymptome von Mg Perlenschnurartige Chlorosen, Vergilbung (Gramineen), Chlorotische, später gelb werdende Flecken zwischen Blattadern (Dikotylen)
- Nährstoffmangelsymptome von S Beginn junge Blätter, hellgrüne Chlorosen, weißliche Rapsblüten
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- Nähstoffmangelsymptome von Ca Selten an vegetativen Organen, Stippigkeit bei Äpfeln
- Welche von den Nährstoffen sind in der Pflanze schwer, welche leicht mobilisierbar (verlagerbar) ? An welchen Symptomen erkennen Sie das? Leicht : N,P,K,Mg Schwer: S,Ca
- Kennen Sie nützliche/förderliche Nährstoffe? Na,Co,Si,Se
- Welche Bindungsformen von N,P und K im Boden kennen Sie ? N: NH4+, NO3-, NH4+ - Tonminerale, Proteine, DNA K: K+, K+ - Tonminerale P: H3PO4 ‹› PO43-, Fe-, Al- PO4, ATP,DNA, Zucker-P Gelöst ionisch, ausgefällt/adsorbiert, organisch gebunden
- Geben Sie eine kurze Definition von Humus? 90% der Biomasse ist Humus - in Abbau, Umbau und /oder Aufbau befindliche organische Substanzen, Streustoffe (Nährhumus), Huminstoffe (Dauerhumus)
- Welche landwirtschaftlich wichtigen Eigenschaften hat Humus? Wärmesorbtion, Erhöhung der Wasserspeicherkapazität, Erhöhung des Porenvolumens, Erhöhung der Krümelstabilität, Erhöhung von Sorptions- und Pufferkapazität, Nährstoffnachlieferung, Freisetzung von niedermolekularen organischen Verbindungen mit Chelatwirkung
- Erklären Sie, worum es sich bei der Podsolierung handelt Hoher Gehalt mangelhaft zersetzter org. Substanz mit org. Säure mobilisiert Eisen. Der obere Horizont wird ausgewaschen und das Eisen lagert sich im Illuvielhorizont an. Dadurch kann ein undruchlässiger Ortsstein entstehen.
- Nennen Sie 2 Beispiele (außer Assoziierung mit Mykorrhiza) für morphologische Strategien die Pflanzen nutzen, um die Nährstoffversorgung zu erhöhen? Weißlupine : Proteidwurzel / Clusterwurzel = Ansäuerung eines Bodenbereichs durch Bildung vieler Wurzelhaare an einer Stelle → Absenken des pH Wertes → Phosphormobilisierung Vergrößerung der aufnehmenden Oberfläche durch stärkeres Wurzelwachstum.
- Welchen Vorteil haben Pflanzen durch Mykorrhizierung? (Nennen sie einen Nährstoff für den das besonders wichtig ist). Welchen Preis zahlt die Pflanze dafür? Was bedeutet dies für die Pflanze - Mykorrhiza Symbiose in Kulturen, die ausreichend mit mineralischen Nährstoffen versorgt sind? Erhöhte Aufnahme immobiler Stoffe (P), Mykorrhizapilze dringen in kleinere Poren ein, als dies Wurzelhaare können. Assimilate
- Kennen Sie Kulturpflanzen, die keine Symbiose mit Mykorrhiza eingehen? Brassicaceae (Kreuzblütler), also Kohlgemüse, Raps, Senf ...
- Welche physiologischen Eigenschaften Nutzen Pflanzen um die Nährstoffverfügbarkeit im Boden zu verbessern? Veränderung der Konzentration der Nährstoffe in der Rhizosphäre. Ansäuerung der Rhizosphäre (verbesserte Verfügbarkeit von P,Fe,Mn,Zn) Erhöhung des Redoxpotentials Rhizodeposition
- Kann eine Pflanze den pH-Wert (oder das Redoxpotential) des Bodens verändern? Nennen Sie Beispiele und Vorteile, die die Pflanze hierdurch hat! Ja, durch die Abgabe von H+ und org. Säuren (Sonnenblumen geben H+ab um Fe-Ionen zu lösen. Redoxpotential : Fe(OH)3+3H++e- › Fe2++H2O
- Was versteht man unter Rhizodeposition? Die Abgabe organischer Verbindungen durch die Wurzel.
- Bennen Sie 4 unterschiedliche Kategorien von organischen Verbindungen, die Pflanzen in den Boden abgeben! LWM Exudates Ektoenzyme Schleimstoffe Border Cells
- Bennen Sie zwei Beispiele für niedermolekulare Exsudate (low molecular weight exudate) und deren Bedeutung für die Nährstoffaneignung. Citrat › Aufnahme von Phosphat und Mikronährstoffe Aluminiumtoleranz durch Exsudation organischer Anionen.
- Nennen Sie ein Beispiel für ein Ektoenzym, das Pflanzen in den Boden abgeben, wofür ist das wichtig ? Phosphatase : Mobilisierung von organsich gebundenem Phosphat.
- Beschreiben sie in Stichworten die Eisenaufnahme bei a) Strategie I und b) bei Strategie II Pflanzen. Nennen Sie jeweils eine Beispielpflanze für jede Strategie. a) Ansäuren der Rhizosphäre, Reduktion von Fe(III), Aufnahme von Fe(II) b) Sekretion von Phxtosiderophoren (Fe-mobilisierende Chelatbildner), Bindung PS+Fe(III), Aufnahme durch spezifische Transportsysteme, keine extrazelluläre Reduktion.
- Was ist die treibende Kraft der Wasseraufnahme? Verdunstung
- Welche wässrige Lösung hat ein stärkeres negatives Potential : 1M NaCl oder 1M Saccharose ? 1M NaCl, da es in wässriger Lösung in 1M Na+ und ein 1M Cl- dissoziiert.
- Wie erfolgt der Wassertransport ins innere der Wurzel? Wie heißt der Zellverband in einer ausdifferenzierten Wurzel, an dem Wasser gelöste Nährstoffe (spätestens) nicht mehr über den Apoplasten ins Innere der Wurzel gelangen können? Warum ist dieser Zellverband so wichtig? - Apoplastisch bis zum Kaspari-Streifen (zwingt Wasser und Nährstoffe über Endodermis) -Symplastisch Endodermis mit Kaspari-Streifen wichtig für den Erhalt der Potentiale/Überdosis verschiedener Nährstoffe, keine Zwangsernährung
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- Welche Proteine spielen eine besondere Rolle beim Transport von Wasser über biologische Membranen? Wie verhindern diese Proteine, dass es durch einen raschen Protonenausgleich (Grotthußmeschanismus) zwischen unterschiedlichen Kompartimenten zu einem pH Ausgleich kommt? -Aquaporine -H2O muss gerichtet durch Aquaporine, H+ kann nicht durchströmen
- Welche Proteine sind in der Plasmamembran für den pH-Wert zwischen Cytoplasma und Apoplasten verantwortlich? Wo befinden sich in einer Pflanzenzelle mehr Protonen (Cytoplasma oder Apoplasten)? Beschreiben sie das durch den Protonentransport verursachte Membranpotential. ?
- Unterscheiden Sie primär aktive Transporter, sekundär aktiver Transporter und passiven Transporter. Primär aktive Transporter : H+-ATPase Sekundär aktive Transporter : Nutzen H+Gradienten welcher aktiv erzeugt wurde für Symport, Antiport; Ionenkanäle unter den passiven Transport fallen Aquaporine.
- Wären Sie in der Lage, in einer entsprechenden Abbildung Wasserpotentiale so zu verteilen, dass Wasser und damit Nährstoffe erfolgreich aufgenommen und zu den Blättern transportiert werden? Im Boden muss höchsten Potential (-0,1 MPa) sein, in der Wurzel (-0,3 MPa), im Spross (-0,5 MPa) und der Umgebungsluft das niedrigste (-94 MPa).
- Nennen Sie mineralische Nährstoffe, die a) im Phloem mobil sind b) im Phloem wenig mobil sind. a) K,Mg, P, S, N (amino-N), Cl, Na b) Ca, Mn (abhängig von Pflanzenart und Entwicklungsstadium; Intermediate : Fe, Zn, Cu, B sind entweder mobil oder nicht, MO
- Wovon hängt die Mobilität von Bor ab? Falls Polypole vorhanden sind hohe Mobilität, sonst abhängig vom Xylemflussrate. Bor wird im Phloem durch Polypol (Sorbitol, Mannitol) gefangen.
- Erklären sie warum Bor in einem transpirationsaktiven Blatt nicht Phloem mobil ist ( und zwar in einer Pflanze die keine signifikante Polyol- Mengen im Phloem hat). Bor kann Membranen relativ einfach passieren ; kommt leicht ins Phloem aber auch leicht wieder raus; kommt gegen den starken Xylemstrom nicht an und verbleibt im Blatt bzw. am Blattrand wo Transpiration stattfindet.