V 8_2.1
Thema: Allelopathie – wenn die Chemie nicht stimmt

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Dieser Versuch hat nur indirekt mit Kohlenhydraten zu tun. Er bezieht sich auf Aussagen zur Zuckerrübe (AB 2_2.1).

Material:
6 (12*) Blumentöpfe (Durchmesser ca. 10 cm), Blumenerde (kein Torf, kein Sand!), Wasser, Samen von Rote Beete**, Spinat, Kresse
*Es ist sinnvoll, jeden Versuch zweimal anzusetzen.
**Beide Schreibweisen zulässig: Beete/Bete

Vorarbeiten:
Sechs bzw. 12 beschriftete Blumentöpfe werden mit der gleichen Blumenerde gefüllt.
In die Töpfe 1-3 werden jeweils 15 Samen zweier Pflanzenarten, in die anderen Töpfe  jeweils 30 Samen einer Pflanzenart gegeben.
Die Samen sollten nur wenig von Erde bedeckt sein.

Topf	Samenanzahl / Samengemische
Topf 1	Rote Beete (15 St.) + Kresse (15 St.)
Topf 2	Rote Beete (15 St.) + Spinat (15 St.)
Topf 3	Kresse (15 S.) + Spinat (15 St.)
Topf 4	Kresse (30 St.)
Topf 5	Rote Beete (30 St.)
Topf 6	Spinat (30 St.)

Die Samen werden in den Blumentöpfen bei regel- und gleichmäßiger Wassergabe zur Keimung und zum Wachstum gebracht.
Für alle Töpfe müssen gleiche Bedingungen am Standort vorherrschen (Temperatur, Sonneneinstrahlung).
Für das Gelingen des Versuches ist entscheidend, dass die Bedingungen hinsichtlich Erde-Eigenschaften, Wassergabe, Temperatur und Sonneneinstrahlung bei allen Versuchsansätzen möglichst gleich sind.

Durchführung:
Die Blumentöpfe werden mit Hilfe des Messzylinders täglich mit der gleichen Wassermenge gegossen. Die Blumenerde sollte feucht, aber nicht nass sein. Beim ersten Gießen ist es sinnvoll, die doppelte Menge Wasser zu geben, um die Quellung und die sich anschließende Keimung der Samen einzuleiten. Es ist immer darauf zu achten, dass das Gießwasser gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt wird.

Die Entwicklung der Pflanzen wird über einen Zeitraum von 10 – 14 Tagen einmal täglich beobachtet und protokolliert.
Notiert werden:

• Längenwachstum der Pflanzen in Abhängigkeit von der Zeit
• Entwicklung bzw. Vorhandensein von Blattfläche
• Färbung der Blätter
• Stabilität der Pflanzen

Beobachtung:
Für das Notieren der Beobachtungen wird eine Tabelle DIN A4 / quer angelegt.

Aufbau der Tabelle:

Ansatz u. Kriterien	Beobachtungen Tag 1	Beobachtungen Tag 2	usw.
Topf 1 Rote Beete + Kresse
Längenwachstum
Blattfläche
Blattfärbung
Stabilität
Topf 2 Rote Beete + Spinat
Längenwachstum
Blattfläche
Blattfärbung
Stabilität
usw.

Anschließend wird ein Ergebnis formuliert, das Aussagen über die Allelopathie (Erklärung siehe unten) in Bezug auf die drei Versuchspflanzen zulässt.

 Ergebnis:

 

Fehlerdiskussion:

 

Entsorgung:
Die Pflanzenreste und die Blumenerde kommen in den Bio-Müll.

 

Erklärungshilfe zum Versuch: Es soll eigentlich zu beobachten sein, dass die Rote Beete den Spinat stark hemmt, die Gartenkresse kaum oder gar nicht. Die Rote Beete gibt Stoffe über die Wurzeln ab, die das Keimen des Spinats hemmt, d.h. verhindert oder zumindest verlangsamt. Welche Stoffe das sind und wie dieser Hemmprozess genau abläuft, ist meines Wissens nicht geklärt. Vermutlich sind es bestimmte Stoffe, die jene Enzyme bei nah verwandten Arten unterdrücken, die den Keimungsprozess steuern. Bei Kombination mit Kresse tritt dieses nicht auf. Die verschiedenen Kombinationen der Ansätze sind im Sinne von Kontrollversuchen notwendig, um speziell die Wirkung der Roten Beete auf Spinat, aber nicht auf Kresse, nachzuweisen. Die eigentliche Ursache liegt in der Verwandtschaft der Pflanzen untereinander: Rote Beete und Spinat gehören zur Pflanzenfamilie der „Fuchsschwanzgewächse“ und konkurrieren damit stärker untereinander als mit einer Pflanze, die nicht mit ihnen so nah verwandt ist, wie z.B. die Kresse. Diese gehört zur Familie der „Kreuzblütler”.

 

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Allelopathie (griech. allèlon = gegenseitig, pàthe = Einwirkung)
Darunter zu verstehen sind sämtliche Wechselwirkungen bei denen sich Pflanzen chemischer Stoffe bedienen, um andere Organismen einschließlich Mikroorganismen, andere Pflanzen und Insekten zu unterdrücken. Dieser Theorie zufolge führte die Evolution von Abschreckstoffen gelegentlich zur Produktion von Verbindungen, die aus der Pflanze austreten und von Blättern, Stängeln oder Wurzeln in die Umgebung abgegeben werden. Solche Substanzen verleihen einer Pflanze Vorteile gegenüber Konkurrenten.
Diese bei Pflanzen auftretenden Verbindungen werden als allelopathische Substanzen bezeichnet.
verändert nach:
http://www.proplanta.de/Agrar-Lexikon/Landwirtschaft/Allelopathie_ll1140794711.html (Zugriff: 2015-11-12)
 

Formuliere in eigenen Worten, welchen Sinn „Allelopathie“ für eine Pflanze haben kann. Stelle eine Hypothese darüber auf, warum es vielleicht sinnvoll sein könnte, dass die Allelopathie der Zuckerrübe sich gegen die eigene Art richtet (AB 2_2.1 „Zucker aus der Rübe“) Stelle eine Hypothese auf, warum die „Allelopathie“ vor allem in der Landwirtschaft oder für Gärtner von Interesse sein könnte. Informationen dazu findest du, wenn du deinen Browser Inhalte zu der Wortkombination „Landwirtschaft Allelopathie“ suchen lässt.

Für den Garten findest du hier gute Beispiele für Allelopathie: http://www.bio-gaertner.de/Verschiedenes/Allelopathie (Zugriff: 2015-11-12)

Lösungen zu 2. u. 3.: zum Versuch: Rote Beete scheidet über das Wurzelsystem Stoffe aus, die das Wachstum beim Spinat hemmen. Die verschiedenen Ansätze sind notwendig, um die Wirkung der Roten Beete eindeutig nachzuweisen. zu 2. Jede Pflanze benötigt bestimmte Nährsalze in bestimmter Menge aus dem Boden. Daraus lässt sich die Hypothese formulieren, dass durch die Allelopathie der Zuckerrübe gegen sich selbst verhindert wird, dass der Boden einseitig “ausgelaugt” wird, was zum Nachteil nachfolgender Zuckerrübenpflanzen wäre. zu 3. Ob diese Hypotehse richtig oder falsch ist, ist allerdings nicht zu sagen!Gärtner und Landwirte haben das Konzept der Allelopathie unbewusst schon seit vielen Jahren erkannt, indem sie beobachteten, dass einige Pflanzen gedeihen, wenn man sie nahe zusammen anbaut, andere jedoch nicht

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