Buchenwachstum unter Manganstress und Analyse von Holzflecken    

Universität Göttingen, Institut für Forstbotanik; Az.: Göttingen 05/08

Zielsetzung:

Überprüfung ob Mangan in der Bodenlösung allein zu braunen Flecken im Buchenholz führen kann ferner ob es nach experimenteller Induktion von Holzanomalien in Anwesenheit erhöhter Mangankonzentrationen in der Bodenlösung zu braunfleckigem Buchenholz kommt. Zusätzlich ob das Wuchsverhalten durch erhöhte Mangankonzentration beeinträchtigt wird.

Methoden:

2-3 Jahre alte Buchen (Fagus sylvatica) aus einer Baumschule wurden im November 2006 in saurer Braunerde aus dem Solling getopft; Alle Buchen wurden vor der Pflanzung vermessen und gewogen, in der Vegetationsperiode wöchentlich gedüngt und mit Leitungswasser gegossen. 
Nach Blattaustrieb wurden die Buchen in drei Gruppen geteilt; kein Mangan (Mn0); die beiden anderen Gruppen wurden im Abstand von 14 Tagen (31.05. 07 und 14.06.07 bzw. 31.05.08 und 15.06.08) pro Topf mit jeweils 50 ml Manganlösung gegossen, einer niedrigen (Mn1 = 65 mg/Topf gesamt) und einer höheren (Mn2 = 550 mg/Topf gesamt) Konzentration.

Biometrische Daten, Chlorophyllgehalt sowie Manganverteilung in Blatt, Sprossachse und Wurzel  sowie die Manganverteilung im Kambiumbereich wurden erhoben sowie anatomische Untersuchungen von Holz; Kambium und Phloem durchgeführt.

Ergebnisse:

Manganzugabe führt zu tendenziell geringerem Wachstum. So waren Längenzuwachs, Wurzelhalsdurchmesser, Blattgewichte und Blattflächen unter Manganeinfluss im Vergleich zu den unbehandelten Pflanzen verringert. Die Chlorophyllkonzentration war dagegen bei den behandelten Pflanzen nicht geringer.
Elementanalysen in Sprossachsenquerschnitten zeigen unter höherer Mangankonzentration (Mn2) kein Mangan im sekundären Xylem, Kambium und Strahlen, wohl aber im Phloem.

Das Kambium zeigt weder in der 2008 und 2007 gebildeten Sprossachse, noch in der älteren Sprossachse (4 jährig) unter Manganeinfluss (Mn2) und (Mn1) auffällige Veränderungen gegenüber den Jungbuchen, die ohne zusätzliches Mangan in der Bodenlösung gewachsen sind (Mn0). Das neu gebildete Holz zeigt keine Holzanomalien; kurzfristige Störungen der Holzbildung bei Manganfütterung wirken sich auch nicht langfristig aus. Die Durchsetzung von sekundärem Xylem und Phloem mit Strahlen scheint intensiver unter zusätzlichem Mangan (Mn2) zu sein als bei der Kontrolle (Mn0). Diese Strahlen verbreitern sich besonders stark im Phloem. 
Anomalien im Phloem, ähnlich den Pendants zu den „Manganflecken“ im Holz wurden nicht entdeckt.