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Wurzelhüllen als Wasserspeicher

Substrat aus Torfmoos lässt Saat und Pflanzung über die gesamte Vegetationszeit zu

Wasserspeichernde Folien-Wurzelhüllen mit zwei Monate alten Stieleichen nach Anzucht in einem mit Perlit gefüllten Container. Am unteren Rand erkennbar die Perforation der Folien durch das Wurzelwachstum. Foto: Prof. Rudolph Ehwald
Wasserspeichernde Folien-Wurzelhüllen mit zwei Monate alten Stieleichen nach Anzucht in einem mit Perlit gefüllten Container. Am unteren Rand erkennbar die Perforation der Folien durch das Wurzelwachstum. Foto: Prof. Rudolph Ehwald

 


(30.5.2022) Saat und Pflanzung von Forstbäumen erfordern die kühlen und feuchten Witterungsbedin-gungen von Frühjahr und Herbst. Forschende des Fachgebietes Urbane Ökophysiologie der Humboldt-Universität zu Berlin, des Landeskompetenzzentrums Forst Eberswalde und der Wald-Wiese-Holz GmbH Buckow entwickelten jetzt ein neues Verfahren zur Pflanzung von Waldbäumen mit wasserspeichernden Wurzelhüllen, das die Bestandesbegründung während der gesamten Vegetationszeit ermöglicht. Das Forschungsvorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.

 

Rohrförmige wasserspeichernde Wurzelhüllen mit drei Monate alten Stieleichen. Die Hartpapier-Wand dieses Wurzelhüllen-Prototyps ist innen mit einer dünnen, zunächst wasserundurchlässigen und vollständig biodegradierbaren Folie ausgekleidet. Foto: Prof. Rudolph Ehwald
Rohrförmige wasserspeichernde Wurzelhüllen mit drei Monate alten Stieleichen. Die Hartpapier-Wand dieses Wurzelhüllen-Prototyps ist innen mit einer dünnen, zunächst wasserundurchlässigen und vollständig biodegradierbaren Folie ausgekleidet. Foto: Prof. Rudolph Ehwald
 
Ringförmige Hauptwurzel nach Durchwachsen des Substrates. Nach dem Einpflanzen in den Boden wird das Wachstum der Pfahlwurzel in die Tiefe regeneriert. Foto: Prof. Rudolph Ehwald
Ringförmige Hauptwurzel nach Durchwachsen des Substrates. Nach dem Einpflanzen in den Boden wird das Wachstum der Pfahlwurzel in die Tiefe regeneriert. Foto: Prof. Rudolph Ehwald

Die neuartigen Wurzelhüllen mit biologisch abbaubarer, zunächst wasserdichter Wand enthalten Roh-Sphagnum (Torfmoos) – ein strukturstabiles, luftreiches Substrat aus der Paludikultur mit extrem hoher Wasserspeicherkapazität. Im Vergleich mit einem weiteren Torfersatz-Substrat und den zur Forstpflanzenproduktion üblichen Substraten auf Torfbasis zeigte das Roh-Sphagnum hinsichtlich der Wasserspeicherkapazität und der Zweigwurzeldichte die besten Ergebnisse. In einem Freilandversuch auf drei

 

Verjüngungsflächen in Brandenburg wurden die Hüllen bei der Anzucht von Eichen erprobt. Nach zweijähriger Standzeit waren die Eichen in den Wurzelhüllen den Vergleichskulturen aus Saat, Container- und wurzelnackten Pflanzen identischer Saatgutherkunft bei der ober- und unterirdischen Biomasseentwicklung deutlich überlegen.

 

Hüllenbeutel für Keimlinge, Hüllenrohre für Jungpflanzen

 

Entwickelt wurden rohr- und beutelförmige Wurzelhüllen. Die rohrförmigen Hüllen ermöglichen die Vorkultur von Pflanzen mit unverletzter, korrekt ausgebildeter Pfahlwurzel. Die Wurzel wächst nach dem Einsetzen in ein Bohrloch ohne Verzögerung in die Tiefe. Der große Wasservorrat im Substrat, der ausschließlich der in den Boden eingesetzten Pflanze zur Verfügung steht, stabilisiert deren Wasserbilanz in regenfreien Perioden. Ein Pflanzschock wird vermieden.

 

Bei Verwendung vorgekeimter Eicheln kommen beutelförmige Wurzelhüllen zum Einsatz, bei denen das Substrat vor Austrocknung durch eine dünne, biodegradierbare Folie geschützt wird. Der mit den Forstpflanzenkeimen in den Boden gebrachte Wasserspeicher verzögert Trockenstress bei der Keimlingsentwicklung und erweitert die Saison für die Bestandesbegründung.

 

Die Verwendung von Wurzelhüllen ist als Ergänzung des gegenwärtig eingesetzten Methodenspektrums zur Aufforstung und Waldregeneration konzipiert. Die Pflanzung von Forstbäumen mit rohrförmigen Wurzelhüllen ist auf trockenheitsgefährdeten Standorten mit starker Konkurrenzvegetation vorgesehen. Die Nutzung von Folienbeutel-Wurzelhüllen zur Wasserversorgung für Forstpflanzenkeime eignet sich vor allem an Standorten ohne Konkurrenzvegetation, die aufgrund von Trockenheitsgefährdung nicht für die Saat geeignet wären.

 

Wurzelschutz wird im Waldboden komplett abgebaut

 

Mit den entwickelten Prototypen hat das Projektteam erfolgreich die Grundlagen für 100-prozentig im Waldboden bioabbaubare Wurzelhüllen gelegt. Zur Erlangung der Praxisreife müssen die Herstellung der Wurzelhüllen und die Prozesse der Vorkultur optimiert werden. Die nächsten Schritte hierzu erfordern die Zusammenarbeit mit Industriepartnern und Forstbaumschulen. Neben einer maschinellen Technik zum Einfüllen des Substrates wird der Einsatz von komplett biobasierten und vollständig biodegradierbaren Thermoplasten für die industrielle Herstellung der Rohrsegmente und Folienbeutel angestrebt.
(FNR)

 

Verbundvorhaben „Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen (Wurzelhuelle)“

 

Teilvorhaben 1: Vorkultur und Testung der Wurzelhüllen unter kontrollierten Bedingungen; Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen

 

Teilvorhaben 2: Entwicklung der Wurzelhüllen und Pflanztechnik; WaldWieseHolz GmbH


Teilvorhaben 3:Freilanduntersuchungen zur Bewertung der Wurzelhüllen; Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)




 

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