Die Kombination aus Bodentrocknung und einer hohen Transpirationsrate verursacht starken Wasserstress bei Pflanzen. In ihrem Viewpoint-Artikel Karminati et al. Entwicklung eines biophysikalischen Modells, um zu beschreiben, wie niedrige Bodenfeuchtigkeit und hohe Transpirationsraten zu einer dramatischen Verringerung des Xylem-Wasserpotentials führen, das in der gesamten Rhizosphäre auftritt, wenn der Boden trocknet, was schließlich zu Wurzelaustrocknung und Verlust des Bodenkontakts führt.

Konzeptionelles Modell der Wurzelwasseraufnahme einschließlich der Wirkung von Schleim und Wurzelhaaren.
Konzeptionelles Modell der Wurzelwasseraufnahme einschließlich der Wirkung von Schleim und Wurzelhaaren. (A) Darstellung der räumlichen Verteilung von Schleim in der Rhizosphäre und der damit verbundenen Erhöhung des Wassergehalts. Die Hypothese ist, dass Schleim den Bodenwassergehalt um die Wurzeln herum erhöht und den Raum zwischen den Wurzelhaaren feucht und möglicherweise leitfähig hält. (B) Mutmaßliche Profile des Wassergehalts als Funktion des Abstands von der Wurzeloberfläche, einschließlich der Wirkung von Schleim und Wurzelhaaren. (C) Mutmaßliches Profil des Matrixpotentials als Funktion des Abstands von der Wurzeloberfläche, einschließlich der Wirkung von Schleim und Wurzelhaaren. Drei Schlüsselfragen, die mit hoher Priorität angegangen werden müssen, werden hervorgehoben.

Pflanzen wenden mehrere Mechanismen an, die solche Wasserverluste dämpfen und die Wasseraufnahme durch die Wurzeln erleichtern könnten. Insbesondere Schleimexsudation und Wurzelhaare können als Brücke zwischen der Wurzeloberfläche und der angrenzenden Bodenmasse wirken und dadurch die hydraulische Verbindung über die Rhizosphäre aufrechterhalten.

Problem der Wurzelbiologie

Dieses Papier ist Teil der Sonderheft Wurzelbiologie.