Einfluss von Ozon auf Trifolium repens : Ableitung von Dosis-Wirkung-Beziehungen und Ursachen der unterschiedlichen Empfindlichkeit

Abstract

Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, Fluss-Wirkung-Beziehungen für Biomasseproduktion und das Auftreten erster sichtbarer Schadsymptome unter Freilandbedingungen zu erarbeiten. Hierzu wurde ein in den USA entwickeltes Weissklee-Indikatorsystem für bodennahes Ozon eingesetzt. Es beruht auf der unterschiedlichen Reaktion des Pflanzenwachstums und der Schadausprägung zweier unterschiedlich sensitiver Genotypen von Trifolium repens cv. Regal (NC-Sensitive, NC-Resistant) auf die aufgenommene Ozondosis. Auf die Ableitung einer Fluss-Ertrag-Beziehung musste verzichtet werden, da die Bildung des NC-S / NC-R-Biomasseverhältnisses - aufgrund des schlechten Wachstums des R-Klons unter den hiesigen Klimabedingungen - nicht möglich war. Deshalb wurde eine Fluss-Wirkung-Beziehung für das Auftreten sichtbarer Schadsymptome für den sensitiven Kleeklon erarbeitet. Die Ableitung dieser Beziehung geschah mit Hilfe einer modifizierten Version des PLATIN (PLant-ATmosphere-INteraction)-Models, die den sog. 'Oasen-Effekt' berücksichtigt. Mitttels gemessener Evapotranspirationsdaten wurde die Parameterisierung des stomatären Verhaltens auf Gefäßebene validiert. Eine PAD von 300 ± 30 mgO3/m2 Grundfläche bezogen auf eine effektive LAI-Einheit und aufsummiert über 5 aufeinander folgende Tage während der Tageslichtstunden, koinzidierte mit dem Auftreten sichtbarer Schadsymptome. Desweiteren wurde untersucht worin die unterschiedliche Sensitivität der beiden Kleeklone besteht. Es wurden keine nennenswerten Unterschiede in der stomatären Leitfähigkeiten gefunden. Auch das Ascorbat / Ascorbatperoxidase-System konnte zur Beurteilung dieser unterschiedlichen Sensitivität nicht herangezogen werden. Die gemessenen Parameter Ascorbat sowie die Aktivität der unspezifischen Peroxidasen konnten vielmehr als Stressindikator gedeutet werden und spiegelten den Zustand der Zellen unter Ozon wider. Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie war es möglich, im Blattaufbau deutliche Unterschiede zwischen den beiden Klonen nachzuweisen. Der sensitive Klon hat einen geringeren Anteil an Palisadenparenchym, rundlichere Palisadenparenchymzellen, ein stärker ausgeprägtes Schwammparenchym und deutlich größere Interzellularräume. Da die Größe der Interzellularen die Aufnahmekapazität für Ozon bestimmt, könnte das die Ursache für das Auftreten größerer Schäden beim sensitiven Klon sein.