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Abstract

Organic acid concentration in the proteoid rhizosphere of White Lupin in different soil samples (Oxisol-Ap = Ox, Luvisol-Ap and Luvisol-C = LA and LC) was determined in order to study the influence of root-released carboxylates on the mobilization of phosphate, aluminum, and iron in the rhizosphere. In the LC, organic acids were accumulated as Casalts extractable with water. In the proteoid rhizosphere of this soil sample 55 μmol citrate and 8 μmol malate per g soil were found. In the Ox, no water extractable organic acids were present. However, determination of citrate in the solid phase of this soil by Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy gave concentrations of 88 and 68 μmol citrate per g soil without and with P application, respectively. Displaced soil solution from the proteoid root rhizosphere of the Ox and the LA increased in Fe and Al concentrations from <50 μmol/L (soil from reference pots without plants) to more than 600 μmol Fe+Al/L. The concentration of P was increased by a factor of 2 despite of P uptake by the proteoid roots. The mobilization of Al, Fe, and P is attributed to ligand exchange of phosphate against citrate and to the solubilization of Al and Fe as carboxylate complexes.

Die Ausscheidung von Citronen- und Apfelsäure durch Proteoidwurzeln von Lupinus albus L.; Wirkung auf die Bodenlösungskonzentrationen an Phosphat, Eisen und Aluminium in der Proteoidrhizosphäre in Proben eines Oxisols und einer kalkhaltigen Löß-Parabraunerde

Um die Mobilisierung von Mineralstoffen durch Pflanzen zu studieren, wurde in einem Gefäßversuch mit Proben eines Oxisols (Ox), sowie dem Ap (LA) und dem kalkhaltigen C-Horizont (LC) einer Löß-Parabraunerde die Konzentration organischer Säuren in der Rhizosphäre der Proteoidwurzeln von Weißer Lupine in Beziehung zur Löslichkeit von Phosphat, Eisen und Aluminium untersucht.

In der Proteoidrhizosphäre von LC lagen 55 μmol Citrat und 8 μmol Malat pro g Boden in wasserextrahierbarer Form als Ca-Salz vor. In dem Ox (pH 5.5) waren organische Säuren dagegen nicht in wasserlöslicher Form nachweisbar. DRIFT-Spektroskopie, durch die organische Säuren ohne vorherige Abtrennung von der mineralischen Phase erfaßbar sind, zeigte in dem Ox-Proteoidboden Citratgehalte von 88 μmol/g Boden ohne P-Düngung und 68 μmol/g Boden mit P-Düngung an. Die Bodenlösungen der Proteoidrhizosphäre enthielten in dem Ox und dem LA jeweils mehr als 600 μmol Fe+Al/L im Gegensatz zu weniger als 50 μmol/L im unbepflanzten Boden. Die P-Konzentration der Bodenlösung war in der Proteoidrhizosphäre um den Faktor 2 höher als im unbepflanzten Boden, obwohl die Pflanzen P entzogen hatten. Es wird angenommen, daß die Erhöhung der Löslichkeit auf dem Ligandenaustausch von Phosphat gegen Citrat und der Bildung von Al- und Fe-Carboxylatkomplexen beruht.