Wassermangel in vielen Regionen der Erde und stark gestiegene Ansprüche an die Ertragssicherheit sind nur einige Gründe dafür, dass die Wasserversorgung von Kulturpflanzen erneut in den Fokus der Agrarwissenschaften gerückt ist. Aktuelle Themen in diesem Zusammenhang sind die Züchtung trockenstresstoleranter Genotypen, die Entwicklung wassersparender Bewässerungssysteme und die Optimierung der Bewässerungsstrategien.Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Wasserstress-Signale an drei gärtnerischen Kulturpflanzen (Asparagus officinalis, Rosa hybrida und Syringa vulgaris) aufzuspüren und damit Voraussetzungen für eine pflanzenbasierende Bewässerungsstrategie zu entwickeln. Die Untersuchungen nutzten die Erkenntnis, dass Pflanzen auf Wasserstress mit Kavitationen im Xylemsystem reagieren, die mit Hilfe der Ultraschalltechnik registriert werden können. Die Ultraschallmessungen wurden mit einem AMSY4 Ultraschallemissionsmessgerät (Vallen-Systeme GmbH) durchgeführt, das Schallaufzeichnungen von insgesamt 16 Objekten ermöglicht. Als optimaler Messbereich für pflanzenphysiologische Untersuchungen hat sich der Bereich von 100 kHz bis 400 kHz ergeben. Die Untersuchungen wurden mit Pflanzen in Containern durchgeführt, um eine bessere Differenzierung des Wasserangebotes zu erzeugen.Voruntersuchungen zum geeigneten Messort ergaben, dass die UAE-Signalrate in hohem Maße durch die Messposition und damit durch das Alter der Triebe definiert wird. Sowohl bei Flieder als auch bei Rosen konnten die meisten Schallereignisse an jungen Trieben registriert werden. An der Triebbasis bzw. an stark verholzten Trieben wurden deutlich weniger Signale registriert. Auch Blattstiele eignen sich nicht für die Überwachung, vermutlich auf Grund der geringen Kontaktfläche zwischen Blattstiel und Sensor. Bei den ebenfalls geprüften Spargeltrieben ist das Auffinden eines geeigneten Messortes unter anderem wegen der allgemein geringen Schallrate und der in den zwei Versuchsjahren stark unterschiedlichen Ergebnisse nicht gelungen.Der Zusammenhang zwischen dem Wasserangebot im Boden und dem Auftreten von Ultraschallereignissen wurde im Rahmen von Austrocknungsversuchen studiert.Die dabei aufgezeichneten Kavitationsprofile zeigten bei den meisten Objekten einen deutlichen Anstieg der Schallereignisse im Austrocknungsverlauf und ein rasches Absinken nach Bewässerung. Zwischen der Anzahl an Schallereignissen und dem Bodenwasserpotential bestand eine signifikante statistische Beziehung. Auffallend bei diesen Untersuchungen war allerdings die starke Streuung der absoluten Signalraten in den einzelnen Versuchen und zwischen den Wiederholungen eines Versuches.Die im Rahmen der Austrocknungsversuche ebenfalls durchgeführten Messungen des Stamm- und/oder Blattwasserpotentials zeigten ähnliche Verläufe wie die des Bodenwasserpotentials und der täglichen Signalraten. In den ersten drei bis vier Tagen des Austrocknungsversuches verharrten die Wasserpotentiale der Versuchspflanzen auf niedrigem Niveau, um nachfolgend stark anzusteigen und nach Welke und eingeleiteter Bewässerung wieder rasch abzufallen. Entgegen den Erwartungen war diese Beziehung allerdings nicht enger als die zwischen dem Bodenwasserpotential und der Signalrate.Bei den ebenfalls untersuchten Spargelpflanzen konnte kein Zusammenhang zwischen der Wasserversorgung der Pflanzen und der UAE-Signalrate festgestellt werden. Die Signalraten waren entweder sehr niedrig, traten gelegentlich erst bei beginnender Welke auf oder waren zwischen den beiden Versuchsjahren stark unterschiedlich. Eine Ursache für das gegenüber Rosen und Flieder deutlich abweichende Verhalten der Spargelpflanzen konnte nicht identifiziert werden. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Ultraschallsignale bei Flieder und Rosen eng mit dem Boden- und dem Stammwasserpotential korrespondieren. Wegen ihres nicht invasiven Charakters und der leichten Automatisierbarkeit erschließt die Ultraschallmessung somit neue Möglichkeiten zur Charakterisierung des Wasserhaushaltes sowie der sie beeinflussenden Parameter.Zur Optimierung der Bewässerungssteuerung gärtnerischer Kulturen erscheint diese Methode derzeitig jedoch noch nicht geeignet. Gründe hierfür sind einerseits die nicht erklärbaren, starken Unterschiede der absoluten Signalraten zwischen den einzelnen Messjahren und Messobjekten und die starke Abhängigkeit der Signalrate von der Messposition, dem morphologischen Status des Messortes und Umweltbedingungen wie Tageszeit, Einstrahlung usw.Wegen dieser Abhängigkeiten von externen und internen Faktoren ist es im Rahmen dieser Dissertation auch nicht gelungen, Signalschwellenwerte für geeignete Bewässerungszeitpunkte zu ermitteln. Konzepte, die Bewässerung an den Zeitpunkt des starken Anstiegs der UAE-Signalrate zu knüpfen, eliminieren zwar das Problem der Bewertung von absoluten Signalraten, aber sie liefern keine Vorteile gegenüber der eingeführten und zudem wesentlich kostenextensiveren Messung des Bodenwasserpotentials.
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