Rhizotron

Ein Rhizotron ist eine spezielle Forschungseinrichtung zur nicht-invasiven Beobachtung und Analyse von Pflanzenwurzeln im Boden. Es besteht typischerweise aus transparenten oder teiltransparenten Behältern oder Kammern, die es ermöglichen, das normalerweise verborgene Wurzelsystem während seines Wachstums kontinuierlich zu verfolgen und zu untersuchen. Mithilfe eines Rhizotrons können Forschende detaillierte Einblicke in die Dynamik von Wurzelentwicklung, -architektur, -funktion sowie Interaktionen mit Bodenorganismen und Umweltfaktoren gewinnen, ohne dabei die Pflanze aus dem Substrat entfernen oder beschädigen zu müssen.

Rhizotrone werden oft in automatisierte Phänotypisierungsplattformen integriert, um mithilfe optischer Sensoren, hochauflösender Kameras, Laserscannern oder bildgebender Verfahren (z. B. multispektrale oder hyperspektrale Bildgebung) eine präzise Quantifizierung der Wurzelmerkmale vorzunehmen. Die gewonnenen Daten ermöglichen es, komplexe Parameter wie Wurzelwachstumsgeschwindigkeit, -tiefe, -verzweigung und -dichte exakt zu erfassen und mit Umweltbedingungen wie Bodenfeuchte, Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit in Beziehung zu setzen. Moderne Rhizotron-Systeme sind oft computergesteuert und robotergestützt, sodass eine kontinuierliche, automatisierte Erfassung großer Datenmengen möglich ist.

Anwendungsfelder dieser Technologie sind insbesondere Untersuchungen zur Nährstoff- und Wasseraufnahme, Stressreaktionen, Trockenheits- und Krankheitstoleranz sowie die Effizienzsteigerung in der Pflanzenzüchtung. Darüber hinaus dienen Rhizotrone der Erforschung ökologischer Prozesse, beispielsweise wie Pflanzen mit Mikroorganismen im Boden (Rhizosphäre) interagieren und wie sich diese Interaktionen auf die Gesundheit und Produktivität der Pflanzen auswirken. Rhizotrone leisten somit einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung klimaresilienter und ertragreicherer Nutzpflanzen, indem sie entscheidende Erkenntnisse zur Optimierung von Wurzelsystemen liefern und neue Möglichkeiten zur Anpassung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen an die Herausforderungen des Klimawandels aufzeigen.