Ein Schnelltest zur Ermittlung der individuellen

S02-Empfindlichkeit bei Kiefern ~

Von P. ScHi)Tr, K.-J. LA,'qG und D. MARGAIT

Aus dem Botanischen lnstitut der Universi~h't des Saarlandes, Saarbriicken

1. Einleitung und Problemstellung

Informationen iiber die endogene Rauchh~irte einer Hoizart, einer Population oder eines Einzelbaumes erh~ilt man tells aus Freilandbeobachtungen, tells aus Begasungs- versuchen unter reproduzierbaren Bedingungen. Dabei steht im ersten Fall die sog. chronische, im anderen Fall die akute RauchhS.rte im Vordergrund.

Will man fiir praktische oder ziichterische Zwecke widerstandsf~ihige Einzelpflanzen selektieren oder diese nach erfolgter Selektion unter gleichen Bedingungen prilfen, so ist aus methodischen Griinden allein der akute Rauchtest anwendbar. Dabei wird unterstellt, daft die in Begasungskammern in relativ kurzer Zeit und mit hohen Kon- zentrationen erhaltenen Ergebnisse weitgehend mit denen iibereinstimmen, die an dem gleichen Material unter wesentlich geringerer Immissionsintensitiit, abet erheblich l~ingerer Immissionsdauer eingetreten w~iren. Diese Voraussetzung di3.r~e nach Unter- suchungen yon D]iSSLER (1967) zumindest f[ir L~irohe, Fichte, Schwarzpappel und mehrere Kiefernarten weitgehend zutreffen.

Raud~h~ir~epriifungen unter kontrollierten Bedingungen sind in der Reget auf getopi~ Material besehriinkt und dadurch platzaufwendig und teuer. Auf~erdem find der Menge des Materials, das gleichzeitig geprii~ werden kann, enge Grenzen gesetzt. Im Gel~inde als resistent ausgelesene B~iume mLissen zuvor vegetativ vermehrt werden. Erst nach mehreren Jahren gelangen ihre Pfropflinge oder Stecklinge in die Begasungs- kabinen. Schliefflich ist angesichts der wiederholt nachgewiesenen Zusammenh~inge zwischen Rauchh~irte und N~ihrstoffversorgung dutch Substratverschiedenheiten bei den eingetopfien Pflanzen noch eine schwer zu kontrollierende Fehlerquelle gegeben.

Um die skizzierten Nachteile auszuschalten, entwiekelten B6RVITZ und Voct (1965) einen Schnelltest, de rmi t abgetrennten Zweigen operiert und sich an L~irchenarten bew~ihrte. Damit wurde - zumindest bei Larix - eine unmittelbare vergleichende Pr~ifung yon Altb~iumen m~Sglich. Weiterhin ungel6st bleiben jedoch die Schwierig- keiten beim Testeu yon S~mlingen. Will man diese nicht selbst in den Test einbeziehen, so mug man offenbar reaktionsf~ihige Teile yon ihnen pr~.fen, die kleiner sind a~s Zweige und deren Abtrennen keine nennenswerten Sch~iden hinterl~i~t.

Aus diesem Grunde priif~en wit, ob abgetrennte Kiefern-Kurztriebe diese An- forderungen erfiillen. Im wesentlichen wurde untersucht a. ob Kurztriebe mehrerer Kiefernarten so lange reaktionsf~ihig bleiben, daft man sie

einem mehrtiigigen Rauchtest unterziehen kann, b. ob die zum gleichen Baum gehiSrenden Kurztriebe einheitlich reagieren und

i Durchgef[ihrt mit finanzieller Unterstiitzung der Landesanstalt fiir Immissions- und Boden- nutzuugsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen in Essen.

154 P. Schiitt, K.-]. Lang und D. Margait

c. ob eine befriedigende Ubereinstimmung zwischen der Reaktion der betreffenden Pflanze und ihrer abgetrennten Kurztriebe besteht.

Die bier aufgezeigten Probleme existieren fiir alle auftretenden Immissionen in glei- chem Ma8e. Unsere Untersuchungen beziehen sich jedoda in der Hauptsache auf SO~ und nut gelegentlich auf HF.

2. Methodische Vorversuche

Vor Beginn der Begasungsversuche war zu kl~iren, unter weldaen Bedingungen Kiefern- Kurztriebe mehrere Wochen ohne Schaden iiberleben, was in erster Linie eine Frage des Wasserhaushaltes sein diin~ Da Wasseraufnahme wie Transpiration durch mancherlei Ma~nahmen variiert werden kSnnen, blieb zu priifen, inwieweit Anderun- gen des Substrats und des Milieus die Lebensdauer der abgetrennten Kurztriebe be- einfluf~ten.

Generell erwies sich als zweckm~.~ig, jeden einzelnen Kurztrieb in ein separates Gef~if~ zu tun, so dai~ vom Standpunkt der Versuchsanordnung reichliche Variations- mSglichkeiten gegeben waren. Dieses Grundkonzept wurde in allen Varianten bei- behalten.

2.1. Substrat und Ern~hrung

In einer Reihe von Versuchen, hei denen Kurztriebe 12- bis 15jiihriger Pinus silvestris mehrere Wodaen lang in PillengP, isern von 12 bis 14 ml Inhalt aui:bewahrt wurden, ermittelten wir zwischen Gelatine und Agar verschiedener Konzentrationen sowie Wasser mit und ohne Niihrsalzzus~itzen das am besten geeignete Substrat.

Dabei wurden die Gl~iser stets mit einem durchl/Scherten Kunststoffdeckel versehen, um die Verdunstung zu reduzieren und der Nadel Halt zu geben. Ferner verwendeten wir innerhalb derselben Versuchsreihe nach MSglichkeit Nadelbiindel gleicher Gesamt- l~inge. Die Versuche wurden in Riiumen verschiedener Lufifeuchtigkeit aufbewahrt und wSchentlich kontroUiert.

WShrend die Verwendung yon 5 bis 10 0/0 Gelatine wegen starker Verunreinigung durch Mikroorganismen friihzeitig verworfen wurde, stellten wir zahlreiche Versuche an, um Agar und Wasser in verschiedenen, hier nicht n~iher behandelten Varianten als Substrat zu testen.

Tabelle 1

Versudasanstellung mit einj.:ihrigen Kurztrieben yon drei Kiefern (a, b, c), Prozent Ausf.:ille nach 3 bis 14 Wochen Gew.achshausaufenthalt bei 75 bis 100 Prozent Relativfeudate

(n ~ 32)

Substrat 3 Wochen 6 Wodaer~ i 9 Wodaen

Individuum Individuum ladiyiduum 14 Wodaen

Individuum

a ! b :~

Agar . . . . . . . . . . . - - 9,0 13,0 28,0 66,0 66,0 53,0 78,0 97,0 59,0 88,0 100,0 Wasser . . . . . . . . . - - 3,0 3,0 16,0 19,0 12,0 28,0 22,0 16,0 38,0 38,0 16,0 Wasser und Knop 3,0 13,0 22,0 22,0 31,0 28,0 41,0 50,0 41,0 56,0

Die Tendenz der Ergebnisse vermittelt Tabetle 1. Neben klar ausgepr~igten Indivi- dualunterschieden im Zeitpunkt der Schiidigung treten auda Differenzen in Abh~ngig- keit yore Substrat auf, die rich bei allen Versuchsanstellungen best?itigen:

lndividuelle SO:-Empfindli&keit bei Kie/ern 155

1. Kurzt ,ebe tro&nen in Agar eher au-- als in Wasser. Dieser Unterschied bleibt un- abh.:ingig yon der Konzentration des Agars, der Eintauchtiefe der Nadeln und der relativen Feuchte der Umgebung erhalten.

2. Knorsche N~ihrl/Ssung im Substrat verringerte die Lebensdauer der Kurztriebe, was vermutlich auf ersdawerte Wasseraufnahme zuriickzufiihren ist.

Generell verhielten rich die Kurztriebe desselben Individuums sehr einheitlich, und die auftretenden Untersdaiede zwischen den Mutterb/iumen blieben bei allen durchge- fiihrten Behandlungen erhalten. Selbst bei den empfindlichsten Individuen liegen rich die Kurztriebe im Wasser ohne N~ihrsalzzus~itze bis zu drei Wochen halten.

2.2. Wasserhaushalt und Nadelalter

Die Lebensdauer der Kurztriebe variiert je nach Behandlung und Mutterbaum. Often- bar gehen diese Difterenzen auf unterschiedlida fri.ih einsetzende Austrocknungssch~.den zur~ick und h~.ngen demnach eng mit dem Wasserhaushalt zusammen.

Zur Priifung dieser Hypothese untersuchten wir dasselbe Material unter sonst gleichen Bedingungen einmal bei hoher Lufifeuchte (Gew~ichshaus, mittags 70 %, sonst 100 ~ zum anderen bei relativ geringer Feudate (geschlossener Raum, mittags um 55 0/o, sonst nahe 75 O/o). Die Ergebnisse haben ausnahmslos denselben Trend:

Zahl der ausgefai lenen Kurztr iebe (n = 32)

I 3 Wodaen

Trocleen Ind. 1 Ind. 2

Ind. 1 Feuebt Ind. 2

i S Wod~en ~ 9 W o ~ r ] 11 ' ~ o ~ n I 15 w o ~ n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

- - 3 27 31 32 2 5 15 15 16

- - 2 9 10 14 1 2 7 7 12

AusfaLL

| o

7O

6O

50

~0

10

2O

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Abb. 1. Prozent-Ausfall bei lj~ihrigen und 2j'--ihrigen Kurz- trieben derselben Mutterbiiume nach verschieden langem Auf-

enthalt ira Gewiichshaus (Wasser ohne N~ihrsalze)

Hohe Lufifeuchtigkeit verl~ingert demnach die Lebensdauer der Kurz- triebe, ohne die auftreten- den I ndividualu ntersdaie- de aufzuheben.

Von wesentlidaem Ein- flufl auf die Lebensdauer der Kurztriebe ist aut~er- dem das Nadelalter. Un- ter allen gepriiPcen Bedin- gungen blieben einj~ihrige Nadeln liinger am Leben als zweij~ihrige (Abb. 1). Das individuelle Verhal- ten des betroftenen Mut- terbaumes blieb bei bei- den Nadeljahrgiingen er- halten.

156 P. Scbiitt, K.-]. Lang und D. Margait

Insgesamt zeigen die Resuhate der methodischen Vorversuche, dat~ abgetrennte einj~hrige Kiefernkurztriebe, sofern sie einzeln in Pillengl~isern gehaiten werden und in n~ihrsalzfreiem Wasser stehen, auch bei relativ geringer Luf~feuchtigkeit mehrere Wochen ohne sichtbare Schliden bleiben. Verl~ingert man die Versuchsdauer, so treten allerdings deutli&e Dit~erenzen in der Ausfallquote in Abh~ingigkeit yon dem ver- wendeten Mutterbaum auf, die anscheinend auf Individualdifferenzen in der Hydra- tur zuriickgehen.

3. Begasungsversuche

Mit den Ergebnissen des Abschnittes 22 war die erste Voraussetzung fiir die Verwen- dung yon Kurztrieben in SO~-Tests erfiillt. Often blieb jedoch, ob Kurztriebe dessetben Baumes einheitlich auf SO~-Begasung reagieren und ob die mutmaf~lichen Verschieden- heiten in der Hydratur die Empfindlichkeit gegen~iber SO., beeinflussen. Diese Fragen konnten nur in Begasungsversuchen gekl~irt werden.

3.1. Reaktion abgetrennter Kurztriebe auf SO, und HF

Um das Verhalten abgetrennter Kurztriebe zu testen, fiihrten wir Anfang Oktober 1968 erste Begasungsversuche mit verschiedenen SO~-Konzentrationen durch. Dazu wurden mehrere separat zu begasende, ca. 2 qrn groBe, nicht klimatisierte Kabinen in Kettwig bei Essen benutzt 2.

Geprii~ wurden einj~ihrige Kurztriebe yon neun und zweij~hrige Kurztriebe von f/.inf verschiedenen, etwa iSj~ihrigen P. silvestris. Ein Teil wurde 96 Stunden tang zun~ichst mit 4,0, sp~iter mit 7,5 bis 8 mg SOJm'~ begast, der andere Teil wiihrend der-

selben Zeit mit 1,8 bis 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

- ~ - 5

70 Std. 96 Std. 10 Tege 19 Tage

Abb. 2. Sch~iden (Summen der Bonitierungswerte) an Kurz- trieben von 4 Kiefern nada 70 und 96 Stunden Exposition in SO,, und anschlieBender Aufhewahrung in normaler Atmo-

sph~ire (Erkl~irung im Text)

2,0 mg SO.,/m3 'L Scha- densbonitierungen erfolg- ten nach einem vierstufi- gen, auf dem Fl~ichenan- teil der Nadelnekrosen beruhenden Schema. Sie wurden mehrmals vorge- nommen.

Um den mSglichen Einflul~ individueller Hy- draturdifferenzen aui: die SOs-Sch~iden abschiitzen zu kSnnen, setzten wir die Bonitierungen auch nach Abschluf~ der Bega- sungen fort. Au~erdem sollte ein Paraltelversuch fiber die Austrocknungs- geschwindigkeit der im

Zur Verf~gung gestellt yon der Landesanstalt fiir Immissions- und Bodennutzungsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen in Essen. a Die Re~ktionszeit der Pflanzen auf Immissionen h~ngt yon der Witterung ab. Aus diesem Grunde sind die folgenden Reakrionsdaten nicht absolut zu verstehen.

Individuelle SO..,-Empfindlichkeic bei Kiefern 157

Begasungsversuch enthaltenen Klone Auskunit geben. Generell bestehen zwischen den gepriii~ neun Klonen 4 deutliche Unterschiede in der SO~-Empfindlichkeit. Die nach der ersten Bonitierung (70 Stunden) auftretenden Differenzen blieben w~.hrend der gesamten Begasungszeit (96 Stunden) erhalten.

Wesentliche Abweichungen davon traten erst nach Abschluf~ der Begasung ein. Wie Abb. 2 zeigt, setzt dann eine Entwicklung ein, die in vielen F~illen dem individuellen Austrocknungsverhalten der Nadeln des betreffenden Mutterbaumes entspricht. So bleiben die im Parallelversuch relativ schnell austrocknenden Kurztriebe des Baumes Nr. 5 w~ihrend des 96stiindigen SO2-Versuches ohne Schaden. 6 und 14 Tage spiiter waren sie jedoch st~irker gesch~idigt als der gegen SO 2 empfindlichere, aber gegen Aus- trocknung widerstandsfiihige Klon Nr. 7.

Insgesamt ist daraus klar zu erkennen, dal3 w~ihrend der 96stiindigen Begasung keine Verfiilsdlung der kloneigenen Reaktion auf SO, durch Individualunterschiede in der Hydra tur eintritt.

Schadensdifferenzen zwischen den Kurztrieben der gleichen Wiederholung und zwischen verschiedenen Wiederholungen

%

100 - 5 (5o.b.c)

9 0

8 0

7 0

6O

5 0 .

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�9 l 0

2 0 .

I 0 -

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Abb. 3. Prozentuale Verteilung der Bonitie- rungsstufen zwischen Klonen und innerhalb der Klone - - Baum 5 = extrem geringe Streuung (5 a, b, c = Wiederholungen yon 5), Baum 6 = starke Streuung (6 a, b, c = Wie-

derholungen von 6)

des gleichen Klons waren iiberraschend gering. Stets blieb die intraklonale Va- riation erheblich hinter der interklonalen zuriS.ck (Abbildung 3).

Zweijiihrige Nadeln reagieren fr~iher und intensiver als einj~hrige Nadeln des- selben Baumes. In der Schadensrangfolge der getc~teten B~.ume bestehen zwischen den Nadeljahrg~ingen keine nennenswer- ten Differenzen.

Weitere Begasungsversuche mit Kie- fern-Kurztrieben fanden im August 1968 mit Fluorwasserstoff start. Bei unter- schiedlicher Begasungsdauer (13 Stunden, 26 Stunden, sieben Tage) und verschiede- her HF-Konzentrat ion traten stets gleich- bleibende Individualunterschiede auf. Im Vergleich zu den Ergebnissen mit SO., fiel jedol_,'h eine gr~f~ere Streuung der Scha- densintensit~it innerhalb der Klone und eine weniger gute Obereinstimmung zwi- sdzen der Schadensrangfolge einj~ihriger und zweij~ihriger Nadeln auf. Generell waren abet - wie nach SO~-Begasung - zwe@ihrige Nadeln st~irker gesch~idigt aJs einj~ihrige. Auch hier f~ihrte l~.ngeres Auf- bewahren der behandelten Kurztriebe im Anschlut~ an die HF-Exposition mit- unter zu einer Veriinderung des Schad- bildes in Richtung auf die individuelle Austrocknungsgeschwindigkeit des jewei- ligen Klons.

4 Der Ausdrudi Klon wird hier und in den folgenden F~.llen fiir alle in die Versuche ein- bezogenen Kurztriebe eines Mutterbaumes verwendet.

158 P. Scbii~t, K.-]. Lang und D. Margait

3.2. Vergleiche zwischen Gesamtpflanzen und abgetrennten Kurztrieben

In den vorangegangenen Abschnitten wurde gezeigt, dag abgetrennte Kiefern-Kurz- triebe a. unter giJnstigen Bedingungen mehrere Wochen am Leben bleiben, ohne nennens-

werte Trockensch~iden zu zeigen; b. auf SO~- und HF-Begasung verschiedener Konzentration und Dauer einheitlida,

d. h. ohne grSt~ere intraklonale Schadensvarianz reagieren; c. Klonunterschiede in der Rauchempfindlichkelt klar zu erkennen geben. Damit sind wichtige Voraussetzungen Rir die Tauglichkeit eines Schnelltests mit Kurz- trieben erfiJllt. Often ist nur nod,, die Frage, ob die Reaktion der Kurztriebe im Sdanelltest repr~.sentativ f~ir die Pflanze ist, vonder sie enmommen wurden.

3.2.1. Pinus silvestris

Im Juli 1969 fiihrten wir SO~_-Beg~sungsversuche dutch, um die Reaktion yon zwei- bis fiJnfjiihrigen Kieferns~imlingen mit der ihrer abgetrennten Kurztriebe zu ver- glei&en. GepriJf~ wurden:

12 zweij~ihrige S~imlinge der Herkunt~ Wolfgang, Hessen; 12 fiJnfj~hrige Siimlinge der Herkun~ Bergen, Norwegen; 6 ca. vier- his fiinfj~ihrige S~imlinge yon Kiefern-Plusb~iumen aus Selbach und Forbach s; 6 ca. vler- his fanfjiihrige Pfropflinge der beiden Plusb~iume'L

Alle Pflanzen befanden rich in TontSpfen und wurden vor Beginn der Versuche gleichm~iffig gew~issert. Zuvor waren pro Pflanze 8 bis 16 diesj~ihrige, i.iber den ge- samten Terminaltrieb verteilte Kur'ztriebe enmommen und einzeln in Pillengt~iser gestellt worden. Die Mutterbiiume und die dazugehSrenden Kurztriebe wurden in derselben Kabine begast. Wiederholungen konnten wegen der geringen Anzahl der verfligbaren Kurztriebe nicht eingerichtet werden. Weitere Kiefern und deren Kurz- triebe dienten als Kontrolle. Die gebotene SO2-Konzentration lag bei 3,1-3,4 mg/m :~ im Haus 1 und urn 4,7 mg/m 3 im Haus 2. Diese Differenzen wirkten sich durch ent- spre&ende Trennung yon Fragestellungen und Material nidat nachteilig aus.

Ein Tell der Ergebnisse ist in Tabelle 2 wiedergegeben. Darin werden fiir drei S~imlingsgruppen die Summen der Bonitierungswerte der Gesamtpflanzen den Summen der Bonitierungswerte aller Kurztriebe gegeni.ibergestellt. Augenscheinlich bestehen zwischen den Schiiden yon Kieferns~mlingen und denen ihrer Kurztrlebe klare posi- tive Zusammenh~inge.

Das gilt insbesondere far die Extremwerte. Kurztriebe mit den schw~ichsten Schadenssymptomen gehSren zu den am wenigsten gesch~digten Pflanzen.

Einfache Korrelationskoeffizienten zwischen den Bonitierungswerten yon SSmlin- gen und Kurztrieben betrugen f~ir

Herkunf~ Bergen (fiinfj~ihrlg) r = + 0,71"* Herkunf~ Wolfgang (zweijiihrig) r = +0,79"*

St~rkere Abweichungen kommen haupts~ichlich im mittleren Schadbereich vor. Mit einer Ausnahme (BERGEN 8) traten in keinem anderen Fatte zwischen Pflanzen und ihren Kurztrieben extreme Schadensdifferenzen auf, d.h., es gab keine Kiefern, bei denen die S~imlinge schwache, die abgetrennten Nadeln aber starke Symptome zeigten und umgekehrt.

5 Zur Verfi~gung gestellt yon Dr. W. K.NABE, Essen.

lndividuelle SO~.-Emp/indlicbkeit bei K ie[ern 159

Tabelle 2

Summe der Bonitierungswerte nada 46stiindlger SO2-Begasung yon 30 S~imlingen mehrerer P.-silvestris-Herkiinfl:e, getrennt t'iir Gesamtpflanzen und deren abgetrennte Kurztrlebe

(Erklarung im Text)

S~imling Nr.

Bergen (5j~hrig) Summe de: Bonitierungs-

wcrle hei

Pflanzea i Kurztriebea

i Wolfgang (2iihrig) i i Essea (4j~hrig) S~imling ! N r . Summe dcr werte Bonitierungs- bei S;imling Nr. Summc der werte Bonitierungs- bei

Pflanzen ' Kurztrieben t Pflanzen Kurztrieben

1 9 4 1 11 21 2 5 + 2+ 2 14 19 3 19 1I 3 5 + 3+ 4 11 17 4 8 13 5 21 15 5 12 16 6 8 + 2 + 6 8 7+ 7 16 16 7 8 15 8 14 4 8 12 15 9 14 19 9 14 21

10 20 22 10 6+ 10 11 13 13 11 13 17 12 11 9 12 9 19

1 18 21 2 20 22 3 14+ 13+ 4 18 20 5 21 22 6 10- 3+

H~itte man in dem yon uns untersudaten Material auf Widerstandsfiihigkeit gegen- iiber SO, selektiert, so w~iren bei Kurztrieben wie bei S~imlingen die gleichen Indivi- duen als widerstandsf~ihig ausgelesen worden. Damit scheint uns die Brauchbarkeit des Schnelltests fiir Pinus silvestris in einem ersten, dem Umfang nach relativ kleinen Test- material nadagewiesen zu sein.

Die wenigen in die Untersuchungen einbezogenen Pfropflinge stimmen mit dieser Tendenz nicht so gut iiberein. Hier treten zwischen Mutterpflanzen und abgetrennten Kurztrieben Unterschiede auf, die atlerdings ohne Ausnahme in den mittleren bis starken Schadbereidl fallen. Im Moment kSnnen wir diese Abweidaung noch nicht erkl~iren.

3.2.2. Pinus contorta

Zu gleicher Zeit und mit den gleichen Methoden priif~en wir 12 fiinfjiihrige Pinus- contorta-S~imlinge einer nicht niiher bekannten kiistennahen Herkunfi. Begast wurde mit 3,1 bis 3,4 mg SOJm:L

Generell fiel auf, dal~ S~imlinge wie abgetrennte Kurztriebe der Contorta wesent- lich s'chw~icher auf SO,, reagierten als vergleichbare Silvestris. Eine nennenswerte Schadensdifferenzierung begann bei den Contorta-Kurztr ieben erst nach 12t~igiger Exposition, bei Pinus silvestris hingegen schon nach einem Tag.

Auch bei Pinus contorta stimmen die Bonitierungswerte von Pflanzen und ab- getrennten Kurztrieben weitgehend Liberein, wenn auch die Korrelat ion zwischen den Bonitierungssummen mit r = + 0,680 deutlich unter den Werten fiir P. silvestris liegt. Die Ursache daf i i r ist nicht im ~berdecken der SO2-Schiiden dutch Austrocknungs- sch~iden zu su&en, da auda in einem Parallelversuch die Ausf~ille dutch Vertrocknen bei Contortanadeln wesentlich sp~iter einsetzten als bei Silvestrisnadeln. Andererseits scheinen individuelle SO,-Empfindlichkeit und individueUes Austrocknungsverm/Sgen der Pflanzen bei Contorta enger miteinander verbunden zu sein. Darauf lassen ent- spredaende RangfotgevergIeiche, aber auch Korrelationsberechnungen zwischen Aus- fallquoten dutch Austrocknung einerseits und SO~-Begasung andererseits schlieBen (Silvestris: r = - 0,057; Contorta: r = - 0,320).

160 P. Schiitt, K.-]. Lang and D. Margait

4. Diskussion und Schlugfolgerungen

In mehreren Versuchsreihen wurde belegt, daft yon der Mutterpflanze abgetrennte Kiefern-Kurztriebe unter bestimmten, oben n~her besdariebenen Bedingungen mehrere Wochen obne Schiiden iiberleben, gegen SO.,- und HF-Begasung kloneinheitlich rea- gieren und in der Schadensintensitiit mit den Mutterpflanzen in ausreidaendem Ma~e iibereinstimmen.

Selektionen auf Widerstandsf~ihigkeit gegen SO~ k6nnen demnach mit geniigender Sicherheit an abgetrennten Kurztrieben durchgef(ihrt werden. Verglichen mit der bis- lang [iblichen Praxis der Selektion und der Resistenzpr~fung arbeitet die Kurztrieb- methode schneller, wlrtschaf~licher und - wegen des einheitlichen Substrats - sicherer.

Schw~ichen und Ungenauigkeiten der beschriebenen Schnellmethode liegen zum ersten in der Probenahme. Wie in weiteren, bier ni~t erwiihnten Versuchen mit Pinus nigra angedeutet wird, reagieren Kurztriebe aus basalen und apikalen Bereichen des- selben Gipfeltriebes nicht einheitlich auf SO..,. Um die dadurch hervorgerufene intra- klonale Streuung zu reduzieren und somit die Genauigkeit der Methode zu erh6hen, diirfen nur Kurztriebe gleichen Alters aus gleichen Triebregioaen entnommen und miteinander verglichen werden. Adat bis zehn Kurztriebe pro Baum geben ausreichend genaue Resultate.

Hinderlich sind ferner die bei P. silvestris und P. contorta gleichermaf~en nachge- wiesenen kloneigenen Differenzen in der Austrocknungsgeschwindigkeit der Kurz- triebe. So w~ire es z. B. denkbar, dal~ gegen Austrocknung sehr empfindliche Kurztriebe stets besonders schnetl und intensiv auf SO~-Immissionen reagieren, wohingegen die dazugeh6rigen Mutterbiiume bei ausreichender Wasserversorgung normale Reaktionen zeigen. Diese Unsicherheit liif~t sich aber aussdaalten, indem man die Dauer der Be- gasung so kurz h~ilt, daf~ die Ergebnisse nicht durch Austrocknungssch~iden beeinfluf~t werden.

Mit dieser Frage wird das Problem be~hrt, ob die individuelle Rauchh~irte yon Waldb;'iumen generell mit deren Wasserhaushalt in Verbindung steht. Klare Vor- stellungen dazu gibt es bisher nicht, wohl aber sind Untersuchungsergebnisse bekannt- geworden, die erste Einblicke in diese Zusammenhiinge gestatten.

So fand B6RTITZ (1969) h/Sheren Wassergehalt in Nadeln widerstandsf~ihiger Picea abies, und PELZ und MATERNA (1964) stellten eine deutlich intensivere Transpiration bei stark SO:-gesch~.digten Fichten lest. Beide Beobachtungen kSnnten funktionell zusammenh~ingen. Ob es sich dabei um Primiir- oder Sekund/ireffekte handelt, mug allerdings offenbteiben.

M/Sglicherweise ist die erh6hte Wasserabgabe nur als Schadenssymptom zu ver- stehen, denn nach VOGL, BGRTITZ und POLSTEP, (1964) sowie KELLER (1964) beruht die Schadwirkung yon SO2 unter anderem im Verlust der Regulierungsf~ihigkeit der Stomata. la gleicher Weise sind Resultate von Gaswechseluntersuchungen begaster Kiefern zu deuten (B6RTITZ und VOGL, 1967). Hier setzte gleida nach Beginn inten- fiver SO.,-Begasung ein starker Anstieg der Transpiration ein, der bis zur letalen Er- h/Shung der Wasserabgabe f/.ihrte. Chronische SOrSchiidigung wirkte demgegen;.iber kaum auf die Transpirationsintensit~it der Kiefern ein.

Aus diesen Ergebnissen sollte nicht geschlossen werden, daf~ unter starkera Immis- sionsdruck stehende Bestiinde bei guter Wasserversorguag generell weniger gef/ihrdet wiiren. Zumindest fiir die Fichte scheint eher das Gegenteil zuzutreffen, dean nach PEt.Z und MATEV.NA (1964) geht die Zahl der widerstandsf/ihigen Einzelb~iume mit ansteigender Standortsgiite und gi~nstiger werdender Wasserversorgung immer mehr zuriick. Auch Luzerne erlitt unter hoher Bodenfeuchtigkeit besonders intensive SO~- Sch~iden (Z.~HN, 1963).

lndividuelle SO~.-Empfindlichkeit bei Kiefern 161

Offenbar ist also die aktuelle Wasserversorgung des Einzelbaumes nicht allein fiir dessen Reaktion gegeniiber SO_~ verantwortlich. Ungekl~irt bleibt jedoch, ob endogen bedingte individuelle Differenzen in der Hydratur zumindest unter chronischen Im- missionsverh~ilmissen zu einer Differenzierung der Rauchsch'iden fiihren k~3nnen. Im akuten Bereich war das nicht der Fall; jedenfalls ni&t so stark, dab die Schadens- reaktionen wesentlich davon beeinflul~t worden w~iren.

Der beschriebene Schnelltest pr/.ih jedoch nur die akute Rauchhiirte yon Kiefern- arten. Zur Feststellung des chronischen Schadverhaltens ist er nicht geeignet.

Zusammenfassung

Es wird eine Schnellmethode zur Rauchhiirtepriifung yon Kiefernarten beschrieben, die vom Terminaltrieb abgetrennte, in Pillengl~iser gesteckte einj~ihrige Kurztriebe verwendet. Die Nadeln reagieren auf akute SO~-Immissionen kloneinheitlich und weitgehend in Ubereinstimmung mit der Mutterpflanze. Bei den Kurztrieben lassen sich endogene, vom Mutterbaum abhiingige Differenzen in der Austrocknungsgeschwin- digkeit nachweisen, die aber ohne wesentlichen Einfluf~ auf ihre Reaktion gegeniiber SO~ bleiben, sofern die Expositionsdauer kurzgehalten wird.

Die entwickelte Methode ist schneller, wirtschat~licher und auch zuverlassiger als Rauchhiirtepr/.ifungen mit eingetoptten Pflanzen. Sic tester lediglich die Reaktion auf akute Begasungen.

Summary

A short-time technique of testing pines for resistance against SO~-emissions has been developed, using one-year-old needle fascicles, put into water-filled glass vials. Against actual SO o-exposure, fascicles of the same tree react uniformly, and their reaction is very similiar to that of the parent tree. Besides, needle fascicles show endogenous clonal variation in the rate of drying out. This, however, does not influence the reaction against SO~, provided the time of exposure is kept short.

The new technique is quicker, accurate, and more economical than SO~-tests with potted seedlings or graf~ings, but it only tests the reaction against short time-high doses exposure to SO,.

Literatur

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