Bodenversalzung ist ein häufig vorkommendes Problem für die landwirtschaftliche Produktivität in vielen ariden Teilen der Welt. DieKeimung stellt eine Phase im Lebenszyklus der Pflanzen dar, die empfindlich für Stress durch Versalzung ist. Eine erfolgreiche Keimunghängt sowohl von der Häufigkeit und Menge des Niederschlags ab, als auch von der Fähigkeit einer Saatgutart, zu keimen und zu wachsen,während die Bodenfeuchtigkeit und die osmotischen Potentiale abnehmen. Die durch Versalzung bedingten Veränderungen der einzelnenphysiologischen und anatomischen Parameter variieren beträchtlich. Dies hängt von der Pflanzenart, dem Entwicklungsstadium undexternen Faktoren, wie dem Salzregime, ab. Die Nutzung saliner Böden für landwirtschaftliche Zwecke und die Wiederinkulturnahme dieserBöden für die gegenwärtige und zukünftige landwirtschaftliche Nutzung verlangt ein besseres Verständnis der Natur der Salzresistenz undSalzempfindlichkeit während der Saatkeimung. Die vorliegende Studie wurde deshalb durchgeführt, um sich mit den folgenden Zielenauseinanderzusetzen.
Hauptziele:
1. Bestimmung der Wirkung von verschiedenen Graden der Versalzung (NaCl) auf keimendes Saatgut (Zuckerrüben, Baumwolle, Mais und Reis).
2. Untersuchung des Ausmaßes der osmotischen und speziellen Ionenwirkungen auf die Keimung der oben genannten Planzenarten unter Einsatz verschiedener Arten anorganischer Salze (NaCl, CaCl2 und Na2SO4).
3. Bewertung der Wirkung des Wasserpotentials (simulierte Trockenheit) unter Einsatz von osmotischen Substanzen wie PEG und Mannitol und der Vergleich dieser Substanzen mit NaCl während der Keimung dieser Pflanzenarten.
Weitere Ziele:
I. Identifikation salzresistenter und salzempfindlicher Pflanzen während der Keimung.
II. Einschätzung der exogenen Anwendung von GA3 und Kinetin auf die Keimung und das frühe Wachstum der Keimlinge unter Salzstressbedingungen.
III. Falls Unterschiede in der Widerstandsfähigkeit gegenüber Salz unter den Pflanzenarten identifiziert werden können wäre das Ziel, die Mechanismen zu identifizieren, die für diese Unterschiede verantwortlich sind.
Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:
a. Die Ergebnisse weisen Reis und Mais während der Keimung als resistenter relativ zu Baumwolle und Zuckerrübensamen gegenüber durch NaCl bedingtem Salzstress aus.
b. Bei der Anwendung von Substraten gleicher osmotischer Potentiale erscheint die Gesamtwirkung auf die Keimung und das frühe Setzlingswachstum folgendermaßen: Na2So4 reduziert die Keimung weit mehr als CaCl, gefolgt von NaCl. Jegliche Einstufung bestimmter Ionen erweist sich als schwierig, da bestimmte Kombinationen von Kationen und Anionen hemmender erscheinen als andere.
c. Die in diesem Versuch gewonnenen Ergebnisse zeigten, dass isotonische Lösungen von PEG, Mannitol und NaCl vergleichbare Keimprozentsätze und "root/shoot" Längen erbrachten, was darauf hinweist, dass die Verminderung in der Keimung und anderen Wachstumsparametern in erster Linie auf einen osmotischen Effekt zurückzuführen sind.
d. Gibberellinsäure und Kinetin erwiesen sich als wirksam in der Linderung von salzinduzierten Stressbedingungen bei Mais und Zuckerrüben. Besonders auf der hohen Stufe der Salzbehandlungen war die Wirkung von GA3 größer als die von Kinetin bei Mais. Bei Zuckerrüben ist der Fall jedoch umgekehrt. Im allgemeinen kann die Keimung des Saatguts durch eine Hemmung der Wachstumsfaktoren und durch die Versalzung mit der metabolischen Aktivität beeinträchtigt werden.
e. Die Anwesenheit von Salzionen in den Zellen könnte Veränderungen in der Enzymaktivität bewirken, aufgrund der Wirkung von Ionen auf die Struktur von hydratisierendem Wasser, das die Proteinmoleküle umgibt. NaCl könnte ebenfalls eine hemmende Wirkung auf die Aktivität einiger Enzyme haben, die eine entscheidende Rolle in der Saatkeimung spielen. Die geringe Keimung und höhere Salzempfindlichkeit von Zuckerrüben (und Baumwolle) könnte damit in Verbindung stehen. Das weist darauf hin, dass die Umwandlung in lösliche Zucker durch den auferlegten Stress beeinflusst wird.
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