Was bedeutet Wurzelknöllchen?

Obwohl der Name des Wurzelknötchens das Wort „Tumor“ enthält, handelt es sich eigentlich nicht um eine Krankheit, sondern um ein normales Wurzelsymptom. Es bezieht sich hauptsächlich auf jene Wurzeln, die wie tumorartige Rhizome aussehen, um Stickstoff aus Luftangriffen aufzunehmen, weshalb sie Wurzelknötchen genannt werden. Pflanzen mit solchen Wurzeln verfügen im Allgemeinen über eine stärkere Fähigkeit zur Stickstoffspeicherung und zeigen ein kräftigeres Wachstum und eine stärkere Entwicklung als andere Pflanzen.

Wurzelknöllchen

Knötchen sind spezielle Tumore, die an Pflanzenwurzeln wachsen. Sie werden von stickstofffixierenden Bakterien gebildet, die eine Symbiose mit parasitärem Gewebe eingehen. Zur Synthese eigener stickstoffhaltiger Verbindungen (wie Proteinen usw.) werden Knötchen derzeit von manchen Menschen in Kultur- und Künstlerkreisen bevorzugt.

bilden

Die Luft enthält große Mengen molekularen Stickstoffs, der etwa 80 % der Luftzusammensetzung ausmacht. Man schätzt, dass die gesamte Atmosphäre etwa 4×1015 t molekularen Stickstoff enthält. Die meisten Pflanzen können allerdings nur gebundenen Stickstoff aus dem Boden aufnehmen, um eigene stickstoffhaltige Verbindungen (wie etwa Proteine) zu synthetisieren. Stickstoffhaltige Bodenverbindungen sind nicht im Boden selbst vorhanden, sondern sammeln sich nach und nach im Verlauf biologischer Lebensaktivitäten an. Ein großer Teil davon stammt aus der biologischen Stickstofffixierung durch Mikroorganismen. Man schätzt, dass die Gesamtmenge der biologischen Stickstofffixierung auf der Erdoberfläche etwa 10 Tonnen pro Jahr beträgt. Davon beträgt die durch Rhizobien in Hülsenfrüchten fixierte Stickstoffmenge etwa 5,5 × 10 t, was etwa 55 % der Gesamtmenge der biologischen Stickstofffixierung ausmacht.

Einen Unterschied machen

Rhizobien teilen und vermehren sich rasch in den Kortexzellen. Gleichzeitig teilen und vermehren sich die Kortexzellen aufgrund der Stimulation der Invasion von Knötchen ebenfalls rasch, was zu einer lokalen Schwellung des Wurzelvolumens und zur Bildung tumorartiger Ausstülpungen, also Knötchen, führt. Rhizobien nehmen das Wasser und die Nährstoffe, die sie zum Leben brauchen, aus Knöllchenzellen auf. Sie können freien Stickstoff fixieren und stickstoffhaltige Verbindungen synthetisieren, die von Hülsenfrüchten genutzt werden können. Durch die Symbiose von Leguminosen und Rhizobien werden durch die Stickstoffgewinnung hohe Erträge erzielt, zugleich kann durch den Abwurf der Knöllchen, der im Boden verbliebenen Knöllchenwurzeln oder Stümpfe die Bodenfruchtbarkeit gesteigert werden. Durch die Verwendung von Leguminosen als Gründüngung oder durch den Fruchtwechsel bzw. Zwischenfruchtanbau mit anderen Rhizobien der Sojabohne kann die Produktion deutlich gesteigert werden. Aufgrund der stickstoffbindenden Funktion der Rhizobien können Leguminosenpflanzen die Felder düngen.