Potassium Dynamics in the Rhizosphere and K Efficiency of Crops

Abstract

Nutrient efficiency is defined as the ability of plants to obtain higher relative yields at low nutrient supply compared to other species. The size of the root system, the physiology of uptake and the ability of plants to increase K solubility in the rhizosphere are considered as mechanisms of uptake efficiency. In a solution experiment wheat and sugar beet were more K efficient than potato because wheat had a large root system and both species had an efficient uptake physiology. Also in soil wheat was uptake efficient because of a large root system, whereas the efficiency of sugar beet was caused by the ability to increase K solubility. This could be shown by the use of a model to describe K dynamics in the rhizosphere. Kaliumdynamik in der Rhizosphäre und Kaliumeffizienz von Kulturpflanzen Nährstoffeffizienz wird als Fähigkeit von Pflanzen definiert, bei knappem Nährstoffangebot vergleichsweise hohe Erträge erzielen zu können. Als Mechanismen für eine hohe Effizienz bei der Nährstoffaufnahme werden die Größe des Wurzelsystems, die Aufnahmephysiologie sowie die Fähigkeit von Pflanzen, die Nährstoffverfügbarkeit in der Rhizosphäre zu erhöhen, besprochen. In einem Nährlösungsversuch waren Weizen und Zuckerrübe K-effizienter als Kartoffel. Dies war durch das große Wurzelsystem von Weizen sowie eine leistungsfähige Aufnahmephysiologie von Weizen und Zuckerrübe begründet. Auch im Boden war Weizen wegen seines relativ zum Kaliumbedarf großen Wurzelsystems effizient, während Zuckerrübe in der Lage war, die Verfügbarkeit von Kalium in der Rhizosphäre zu erhöhen. Dies konnte mit einem Modell zur Beschreibung der Kaliumdynamik in der Rhizosphäre gezeigt werden.