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Elektronenmikroskopische Aufnahmen von Sojablättern mit offener Stomata (links) und geschlossener Stomata (rechts).

Aufnahmewege von Flüssigkeiten

In unserem Artikel “Sprühdünger” gab es ja bereits eine kleine Einführung in die Blattdüngung, in diesem Artikel dringen wir noch weiter in die Materie bzw. in das Blatt vor.

Aufnahme über die Cuticula

Hauptbestandteile der Cuticula sind das Cutin und cuticuläre Wachse. Aufgelagert sind kristalline Wachse. In Abhängigkeit der klimatischen Gegebenheiten bilden sich in der Cuticula sogenannte wassergefüllte polare Poren. Es gibt daher zwei Aufnahmewege durch die Cuticula, ein Weg für lipophile und einer für lipophobe Substanzen. Die Zusammensetzung der einzelnen Fraktionen ist abhängig von der Pflanzenart, aber auch von den Klimaverhältnissen.

Lipophiler Aufnahmeweg: Ungeladene Moleküle können die Cuticula durchqueren, indem sie sich in den lipohilen Bestandteilen lösen und durch sie hindurch diffundieren. Die Menge und Verteilung der kristallinen Wachse auf der Cuticula kann die Aufnahme stark beeinflussen, indem sie den Diffusionsweg verlängert. Kristalline Wachse können nicht durchdrungen werden und bilden so, je nach Menge und Verteilung eine Barriere, die umwunden werden muss.

Lipophober Aufnahmeweg (polare Poren): Stoffe in ionischer, also geladener Form können sich nicht in den lipophilen Bestandteilen lösen. Sie permeieren die Cuticula entlang wassergefüllter polarer Pfade. Die Cuticula enthält Hydroxyl-, Amino-, und Carboxylgruppen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit, binden diese Stoffe Wassermoleküle und bilden somit eine wässrige Phase in der Cuticula. Wenn diese wässrige Phase sich aufgrund günstiger Verteilungen quer durch die Cuticula ziehen kann, dann bilden sich wässrige Poren, die als Diffusionswege für Wasser und geladenen Stoffe genutzt werden kann. Diese Poren sind dynamisch und entstehen nur in Verbindung mit Wasser.

Aufnahme über die Stomata

Die Aufnahme von Flüssigkeiten über die Stomata ist für die Pflanzenernährung von großer Bedeutung. Die Aufnahme findet durch Massenfluss und/oder Diffusion statt. Der Vorteil ist die viel geringere Größenselektivität und die Aufnahme unabhängig von der chemischen Eigenschaft des Moleküls (geladen, ungeladen), im Gegensatz zur Aufnahme über die Cuticula.

Man geht von zwei Grundprinzipien aus, das eine ist die Infiltration bzw. Massenfluss in die Stomata durch eine Verminderung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und die andere Möglichkeit ist die Diffusion in die Stomata, aufgrund von Partikeln, die an der Stomata Wand angelagert sind (Staub, Mikroorganismen).

Im Prinzip kann also jede Art von Dünger über die Stomata ins Blattinnere gelangen. Da bei vielen Pflanzenarten eine deutlich höhere Anzahl von Stomata auf der Blattunterseite liegt, ist eine Benetzung der Blattunterseite von Vorteil. Die Stomata öffnen und schließen sich im Laufe des Tages. Durch geschlossene Stomata können keine Flüssigkeiten ins Blattinnere gelangen.