Pflanzen erspüren die Grenzen ihres Wachstums

Foto: FU Jülich

Dicke Pötte, fette Pflanzen: Wie Pflanzen die Grenzen ihres Wachstums an Topfwänden mit ihren Wurzeln erspüren, entdeckten jetzt Jülicher Pflanzenforscher. Sie beobachteten erstmals deren Wachstum - zusammen mit spanischen Kollegen - mit Bild gebenden Verfahren und entdeckten, wie sich die Wurzeln der Topfpflanzen während des Wachstums verhalten. Sie stellten fest, dass eine Verdopplung der Topfgröße über 40 Prozent größere Pflanzen sprießen lässt. Ihre Ergebnisse präsentierten sie auf der Fachtagung der Society of Experimental Biology in Salzburg und online im Fachmagazin Functional Plant Biology.

Die Wissenschaftler verglichen 65 unabhängige Studien zum Wachstum verschiedener Pflanzen in Töpfen. Sie wollten bei möglichst vielen Spezies den Einfluss der Topfgröße bestimmen. Das Ergebnis war eindeutig: „Ein größerer Topf führt zu größeren Pflanzen“, schreiben sie, „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 Hendrik Poorter vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften. „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. Poorter jedoch zog daraus direkte Konsequenzen: „Nach dieser Studie habe ich sofort alle Pflanzen zu Hause in größere Töpfe umgesetzt.“

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