03.07.2012 - Forschungszentrum Jülich GmbH

Die Frage bei der Wurzel gepackt: Topfgröße beeinflusst das Pflanzenwachstum

Als Topfgucker haben sich Jülicher Pflanzenforscher zusammen mit spanischen Kollegen betätigt. Mit bildgebenden Verfahren haben sie erstmals beobachtet, wie sich die Wurzeln eingetopfter Pflanzen während des Wachstums verhalten. Dabei haben sie auch festgestellt, dass eine Verdopplung der Topfgröße über 40 Prozent größere Pflanzen hervorbringt.

65 unabhängige Studien zum Wachstum verschiedener Pflanzen in Töpfen verglichen die Wissenschaftler, um bei möglichst vielen Spezies den Einfluss der Topfgröße zu bestimmen. Das Ergebnis war eindeutig: Ein größerer Topf führt zu größeren Pflanzen. Das breite Spektrum der betrachteten Arten – unter anderem Tomaten, Mais, Kaktus und Weizen – ergab als Mittelwert 43 Prozent mehr Wachstum bei einer Verdopplung der Topfgröße.

"Kleinere Töpfe verlangsamten die Photosynthese in den Pflanzen und damit den Aufbau von Biomasse", erklärt Dr. Hendrik Poorter vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2). "Allerdings liegt das unseren Untersuchungen zufolge nicht an einem verringerten Angebot an Wasser oder Nährstoffen. Eher erspüren die Pflanzen über ihre Wurzeln die Topfgröße und stellen ihr Wachstum darauf ein." Diese Annahme stützen Aufnahmen der Wurzeln mittels Kernspintomografie. Mit dieser Methode – bekannt aus der Medizintechnik – lassen sich die Wurzeln beobachten, ohne ihr Wachstum zu stören. Dabei zeigte sich, dass die Wurzeln der Pflanzen rasch wie Fühler bis an die Topfränder wachsen. Wie sie dann der Pflanze signalisieren, dass der unterirdische Platz begrenzt ist, ist allerdings noch offen.

Eine andere Frage konnten die Forscher aber mit ihrer Studie klären: "Wir wollten wissen, wie groß ein Topf mindestens sein muss, damit die Topfgröße das Pflanzenwachstum nicht beeinträchtigt und somit auch Wachstumsexperimente nicht beeinflusst", erklärt Poorter. Zusammen mit Kollegen aus dem "National Institute for Agricultural and Food Research and Technology" (INIA) in Madrid haben die Jülicher hierfür nun eine Faustregel aufgestellt: Pro Gramm Biomasse der Pflanze sollte ein Liter Topfvolumen zur Verfügung stehen.

Eine Größenordnung, die für Zimmerpflanzen vielleicht nicht immer umsetzbar ist, trotzdem hat Poorter daraus direkte Konsequenzen gezogen: "Nach dieser Studie habe ich sofort alle Pflanzen zu Hause in größere Töpfe umgesetzt."

  • Poorter H., Bühler J., van Dusschoten D., Climent J., Postma J.A. (2012a). Pot size matters: a meta-analysis of the effects of rooting volume on plant growth, Functional Plant Biology.
Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über Forschungszentrum Jülich
  • News

    Forschung mit Neutronen für bessere mRNA-Medikamente

    Spätestens, seit die ersten mRNA-Impfstoffe gegen das SARS CoV2-Virus in Deutschland zugelassen sind, ist der Begriff mRNA auch über Fachkreise hinaus bekannt. Weniger bekannt ist, dass sich mit Hilfe der "Boten-RNA" (engl. "messenger RNA", kurz mRNA) nicht nur Impfstoffe herstellen lassen. ... mehr

    Talentscout in der Zellfabrik

    Sie sind klein, aber haben es in sich: Mikroorganismen. Ihre Leistungsfähigkeit macht sich die sogenannte "Weiße Biotechnologie" auf vielfältige Weise zu Nutze. Etwa um Chemikalien, medizinische Wirkstoffe oder Nahrungsergänzungsmittel herzustellen. Die Arbeit der kleinen Leistungsträger st ... mehr

    Genetischer Schlüssel zum gesunden Tee

    Tee (Camellia sinensis) ist eines der weltweit beliebtesten Getränke mit einem breiten Spektrum an Aromen und gesundheitlichen Vorteilen. Forscher der Huazhong Agricultural University of Wuhan (China), des Forschungszentrums Jülich, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sowie des Max-Pl ... mehr

  • Videos

    Zukunft ist unsere Aufgabe: Das Forschungszentrum Jülich

    Das Forschungszentrum Jülich betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung in den Bereichen Energie und Umwelt sowie Information und Gehirn. Es stellt sich drängenden Fragen der Gegenwart und entwickelt Schlüsseltechnologien für morgen. mehr

    Chlorophyllfluoreszenz: Das Leuchten der Pflanzen

    „Ich glaube etwas erst, wenn ich es sehe“, betont Andreas Burkart. Dazu nimmt er Besucher gerne mit in einen abgedunkelten Raum im Erdgeschoss des Instituts. Auf dem Weg dorthin zupft er rasch ein Blatt einer Birkenfeige ab, die auf dem grauen Institutsflur für etwas Behaglichkeit sorgen so ... mehr

    Ein 3-D-Modell des menschlichen Gehirns

    Jülicher Wissenschaftler entwickeln ein 3-D-Modell des menschlichen Gehirns. Dafür analysieren sie Tausende von hauchdünnen histologischen Hirnschnitten mit Hilfe von Mikroskopen und modernen Bildauswertungsmethoden und rekonstruieren diese anschließend dreidimensional am Computer. Die hier ... mehr

  • Firmen

    Forschungszentrum Jülich GmbH, Projektträger Jülich

    mehr

  • Forschungsinstitute

    Forschungszentrum Jülich GmbH

    Das Forschungszentrum Jülich betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Gesundheit, Energie & Umwelt sowie Informationstechnologie. Kombiniert mit den beiden Schlüsselkompetenzen Physik und Supercomputing werden in Jül ... mehr