W ARUM BRAUCHEN PFLANZEN SCHWEFEL? TEIL I. Ineke Stulen & Luit J. De Kok
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- Frank Albrecht
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1 W ARUM BRAUCHEN PFLANZEN SCHWEFEL? TEIL I Ineke Stulen & Luit J. De Kok Laboratory of Plant Physiology University of Groningen P.O. Box AA Haren The Netherlands
2 Schwefelernährung:
3 Schwefelernährung: Sulfat Aufnahme via dem Boden
4 Schwefelernährung: Sulfat wird reduziert in den Chloroplasten
5 Schwefelernährung: Schwefelaufnahme durch das Blatt wie SO2 oder H2S
6 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel? In die Amino Säuren..
7 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel?.. und ins Eiweiss!!
8 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel?.. im Eiweiss für Struktur!!
9 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel?.. im Eiweiss für Struktur!!
10 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel sonst? Teilweise ins Glutathion!!
11 Schwefelernährung: Wohin geht der Schwefel sonst? Glutathion (GSH)!!
12 Funktionen von Glutathion Storage and long-distance transportof reduced sulphur Enzyme regulation Plants Redox Buffer Animals Amino acid transport Enzyme regulation Peroxide metabolism - GSH peroxidase - ascorbate peroxidase GSH Peroxide metabolism - GSH peroxidase Signal Molecule Synthesis of Phytochelatins Detoxification of xenobiotics Signal Molecule
13 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze? The Plants' Nutrient Requirement can be defined as:! The minimum rate of the nutrient uptake and utilization, which is sufficient to obtain the maximum yield, quality and fitness! In agricultural terms: the minimum content of nutrients of the crop associated with maximum yield (kg ha -1 )! In physiological terms: The nutrient flux (the rate of nutrient uptake and its assimilation) needed per gram plant biomass produced with time
14 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze?
15 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze?
16 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze? Critical and sufficiency ranges of sulfur and other major nutrients in the foliage of crop plants (adapted from Bennett 1993) Nutrient concentrations are expressed as mmol g -1 dry weight. Element Critical range Sufficiency range Sulfur Nitrogen Phosphorus Calcium Magnesium Potassium
17 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze? Plant Sulfur Requirement for Growth S requirement (µmol g -1 plant day -1 ) = RGR (% day -1 ) x S content (µmol g -1 plant) S requirement, rate of uptake and assimilation of sulfur RGR, the relative growth rate S content the total plant tissue sulfur content
18 Schwefelernährung: Wieviel Schwefel braucht die Pflanze? Sulfur Requirement of Seedlings of Two Varieties of Brassica oleracea Curly kale Chinese cabbage RGR (g g -1 plant day -1 ) S content (µmol g -1 plant) Estimated S requirement (µmol g -1 plant day -1 )
19 WARUM BRAUCHEN PFLANZEN SCHWEFEL? TEIL II Ineke Stulen & Luit J. De Kok Laboratory of Plant Physiology University of Groningen P.O. Box AA Haren The Netherlands
20 W ARUM BRAUCHEN PFLANZEN SCHWEFEL? TEIL II PILZKRANKHEITEN UND S
21 PILZKRANKHEITEN RAPS Cylindrosporiosis Bilder von
22 PILZKRANKHEITEN WEIN Uncinula necator
23 Verbrauch von Pflanzenschutzmitteln in Deutschland in 2000 in Tonnen / Jahr Herbizide Insectizide 6125 Fungizide 9702
24 Der Effekt von Bodenschwefel und Fungiziden auf kg Ertrag und Infektion mit Uncinula necator in Wein Mit mehr Schwefel - mehr Ertrag + weniger Infektion Weniger Fungizide
25 mehr Schwefel in Pflanzen Weniger Infektion mit Verticillum in Raps Infektion [S 1 ] Mehr Schwefel im Boden
26 Eine nachhaltige landwirtschaftliche Produktion wird verstärkt auf einen verminderten Einsatz von Planzenschutzmitteln ausgerichtet sein Insbesondere im Ökologischen Landbau müssen Düngungsstrategien entwickelt werden, die Pflanzengesundheit und Produktqualität fördern
27 Konzept Schwefel Induzierte Resistenz SIR
28 Identifikation der Mechanismen die SIR bedingen Schwefel Induzierte Resistenz wurde im Feldversuch mit Raps und Wein beobachtet Weitere versuche im Labor zu Identifikation der Mechanismen wurden durchgeführt Einfluss auf den Schwefelmetabolismus Emission von H 2 S Bildung von elementarem Schwefel in Planzen
29 Emission von H 2 S Fungizid? Bildung von S 8 in Pflanzen? Bildung von sekundären Schwefelverbindungen Mehr Schwefel im Boden
30 Emission von H 2 S Fungizid Effekt auf Fungus hyphae? Cylindrosporium Bildung von S 8 in Planzen? Effekt auf Verticillium in Wasserleitungsbahnen Stengelnekrose
31 Schwefel Induzierte Resistenz Hilft bei Entwicklung von Düngungsstrategien, die Planzengesundheit und Produktqualität fördern Genauer Mechanismus? Mehr Untersuchungen! SIR
32 Schwefel Induzierte Resistenz Zentrale Rolle bei der Züchtung neuer Sorten Eine nachhaltige landwirtschaftliche Produktion ist ökologisch verträglich, ökonomisch realisierbar, sozial gerecht und menschlich DANKE
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