Sind Stichverletzungen durch Insekten Akkumulationszentren für Mangan?


Inst. für Forstbotanik, Abt. I, Forstbotanik u. Baumphysiologie, Uni Göttingen Az.: Göttingen 14/05

 

Zielsetzung:

In der Diskussion um die mögliche Schadursache von Trypodendron – Stehendbefall werden auch abiotische Faktoren, insbesondere extreme Frühfrostereignisse aufgeführt. Zur Überprüfung der Hypothese soll in Versuchen ein Frostereignis simuliert und dessen Auswirkungen anatomisch analysiert und mit den beobachteten Schadmerkmalen des TRYPODENDRON befallenen Stehend-Buchen und der Manganfleck-Buchen verglichen werden.

 

Material:

Um einen lokalen Massenbefall durch Buchenwollschildlaus (BWL) zu simulieren wurden ca. 30jährige Buchen-Aststücke mit Insektennadeln behandelt. Die Nadeln wurden eingestochen, bis sie auf Widerstand stießen. Auf dem ausgewählten Kalkstandort ist kein überschüssiges Mangan in der Bodenlösung zu erwarten, so dass keine Anlagerung von Mangan in Marktstrahlproliferationen vorkommen sollte. Nach einer Vegetationszeit wurden die behandelten Buchenaststücke herausgesägt und fixiert. Daraus wurden Querschnitte hergestellt, eingefärbt und unter dem Mikroskop untersucht.
Um Frühfrostschäden an Buche festzustellen, wurde Anfang November eine halbseitige Frostbehandlung an Ästen von Buchenstämmen durchgeführt. Die Frostbehandlung erreichte eine durchschnittliche Temperatur von -35°C an der Stammoberfläche und erfolgte über 6 Stunden. Die Behandlungsstellen wurden nach einer Vegetationsperiode herausgesägt und auch die gegenüberliegenden Asthälften als Kontrollen fixiert.

 

Ergebnisse:

Die Insektennadel hat im Periderm deutliche Löcher erzeugt. Ein Wundperiderm wurde ausgebildet, das Polyphenole in den Zellwänden aufweist. Vom Wundperiderm nach innen gelegen befindet sich proliferiertes parenchymatisches Gewebe.
Nach der Frostbehandlung konnten weder Rindenrisse noch Rindennekrosen auch 1 Jahr später festgestellt werden. Die Rinde des befrosteten Astes ist dicker als die Kontrolle. Frostbehandlung der Rinde führt zu weiträumigen Reaktionen in Rinde und Cambium mit deutlichen strukturellen Veränderungen in Rinde und Holz. Besonders auffällig ist ein anomales Sklerenchymband an der Grenze zwischen leitendem und nicht leitendem Phloem und ein weiträumig fast rein parenchymatisches jüngstes Phloem; beides tritt bei Manganfleckbuchen und Buchen mit Trypodendron-Stehendbefall nicht auf. Manganflecken und Holzstrahlproliferationen (bei Buche mit Trypodendron-Stehendbefall) sind zudem räumlich eng begrenzte Ereignisse. Frost als Ursache scheidet somit aus. Einstiche, die das Cambium verletzen, führen zu Überwallungen. Das Cambium wölbt sich zentrifugal nach außen. Bei Manganfleck-Buchen und Buchen mit Trypodendron-Stehendbefall hingegen springen Cambium und Jahrringgrenzen im Bereich der Holzanomalien zentripetal zurück. Das Cambium deutlich verletzende Einstiche oder Risse scheiden als Ursache für diese Holzanomalien aus.
Eine Suberinschicht vor dem proliferierten Parenchym des Manganfleck-Buchen eine sehr kleinräumige Verletzung des Cambiums stattgefunden haben muss. Punktförmige Pendants zur Holzanomalie sind auch in der Rinde zu finden.
Bereits ein Ankratzen der Rindenoberfläche (Fink 1986) hat Auswirkungen auf die Aktivität des Cambiums (z.B. weiträumig vor allem parenchymatisches neues Xylem) und bewirkt Parenchymproliferationen in der Rinde. Es wird angenommen, dass auch die flachen Stiche der BWSL allein infolge der Verletzung der Rinde strukturelle Veränderungen in Rinde und Holz hervorrufen können.
Bei der Bildung der Holzstrahlproliferationen bei Buchen mit Trypodendron-Stehendbefall muss eine sehr lokale Beeinträchtigung des Cambiums vorausgegangen sein, allerdings ohne Verletzung (fehlende Suberinschicht). Eine Beeinträchtigung durch Substanzen, welche die Buchenwollschildlaus ausscheidet und die über die Strahlen zum Cambium transportiert werden, ist nicht ausgeschlossen.