Wurzeldruck

Wurzeldruck, oder Wurzeldruck, bezeichnet den positiven hydrostatischen Druck im Xylem der Wurzeln von Pflanzen. Er entsteht vor allem, wenn Mineralstoffe und Wasser aktiv in die Wurzelzellen aufgenommen werden und dadurch eine osmotische Druckdifferenz erzeugt wird. Die daraus resultierende Wassereintragsbewegung in den Xylem führt zu einem Druck, der Wasser in die Xylemfächer hineinpresst.

Der zugrunde liegende Mechanismus beruht auf aktiver Mineralstoffaufnahme in der Wurzelstarke und dem damit verbundenen osmotischen Wassertransport aus dem Cortex in das Xylemgefäßsystem. Die Casparische Schicht im Endodermis reguliert den Durchtritt der Stoffe in das Zentralzylinder, wodurch das Wasser in die Xylemleitbahnen gedrängt wird. Aquaporine in den Zellmembranen erleichtern den Wasserfluss. Das resultierende Wurzeldruck ist häufig zeitlich begrenzt und kann das Wasser potenziell einige Meter hoch in der Pflanze unterstützen, ist aber in der Regel geringer als der Tranpirationstrang, der tagsüber durch Kohäsionsspannungen erzeugt wird.

Funktionell spielt Wurzeldruck vor allem eine Rolle, wenn die Transpirationsrate niedrig ist, etwa nachts oder bei hohen Bodenfeuchten. Unter solchen Bedingungen kann er zu Guttation führen, also das Austreten von Wassertropfen an Blattspitzen oder -rändern. Insgesamt trägt Wurzeldruck zur Wasserbewegung bei, ist aber nicht der primäre Mechanismus für den Wasseraufstieg in hohen Bäumen; dieser erfolgt überwiegend durch den Kohäsions-Tension-Mechanismus, der durch Transpiration angetrieben wird.