Si-Dynamik im System Pflanze-Boden

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Das phytogene, amorphe Si ist einer der aktivsten Si-Pools in terrestrischen Biogeosystemen. Seine Lösung beeinflusst den Si-Austrag aus Böden, die Wiederaufnahme von Si durch Pflanzen und somit entscheidend den Si-Kreislauf. Die Aufnahme von Si aus verschiedenen Si-Pools des Bodens durch 4 typische Laub- und Nadelbäume, sowie 2 Gräser wird quantifiziert und die Bildung des phytogenen Si wird in Gefällversuchen bestimmt. In Inkubationsexperimenten wird die Kinetik der Auflösung von phytogenem Si unter verschiedenen pH- und Redox-Bedingungen des Bodens, aber auch bei Anwesenheit der komplexbildenden Karbonsäuren quantifiziert. In einem Perkolationsversuch wird die Verlagerung im Boden und Auswaschung von phytogenem Si aus dem Boden bestimmt. Alle Experimente werden mit radioaktivem 32Si (schwacher -Strahler, T1/2=172 a) durchgeführt, wodurch eine Differenzierung der pflanzlichen Aufnahme von Si aus verschiedenen Bodenpools ermöglicht wird, zwischen der Auflösung von phytogenem und geogenem Si unterschieden wird und sehr hohe Nachweisgrenzen erreicht werden. Die morphologischen Formen des phytogenen Si und ihre Veränderungen während der Lösung werden durch eine Kopplung von Mikroautoradiographie und Mikroskopie identifiziert. Quantifizierte kinetische Parameter der biogenen Si-Flusse werden wesentliche Beiträge zur internen Si-Kreisläufen in Ökosystemen liefern.