Preisträgerarbeit

Kurzfassung
Stand
Schüler experimentieren
Fachgebiet Biologie
Thema
Was hilft Möhren beim Wachstum?
Teilnehmer: Name (Alter)
Anschrift
Schule / Institution / Betrieb
Malina Fryda (11)
25524 Itzehoe
Kaiser-Karl-Schule
Itzehoe
Sofie Buschmann (11)
25524 Itzehoe
Kaiser-Karl-Schule
Itzehoe
Betreuung: Frau Behrendt-Herkenrath
Ort der Projekterstellung: Kaiser-Karl-Schule
Unser Ziel war es, möglichst viele, große und leckere Möhren zu ziehen. Wir überlegten, ob es neben
unterschiedlichen Düngern auch Partnerarbeit bei den Möhren gibt, damit sie besser wachsen. Deshalb haben
wir die Möhren in drei verschiedenen Versuchsansätzen getestet: Zuerst in sieben mit Sand gefüllten Töpfen, in
denen auch Mykorrhiza, Blaukorn, Wurzelaktivator, Pferdedung, Brennnesselgranulat oder nur Sand enthalten
waren. Als zweites in Gartenerde mit künstlichem oder natürlichem Dünger und als drittes in Gartenerde mit und
ohne Mykorrhiza.
Die meisten und größten Möhren ernteten wir im ersten Versuchsansatz in Topf 2, in dem Pferdedung,
Mykorrhiza und Sand enthalten waren. Im zweiten Versuchsansatz waren die Möhren in Gartenerde,
Mykorrhiza und Pferdedung gut gewachsen und im dritten Ansatz wuchsen die Möhren mit Mykorrhiza in
Gartenerde im Vergleich in Anzahl und Gewicht besser. Bei Blaukorn Düngung konnten die Mykorrhizen keine
Partnerschaft mit den Möhren eingehen. Daraus haben wir geschlossen, dass Möhren in Symbiose mit
Mykorrhiza in Gartenerde am besten wachsen, besonders wenn Pferdedung zugegeben wurde.
Elmshorn 2016 am 12. Februar 2016
Diese Daten dienen ausschließlich der Information der Medien bzw. der Kontaktaufnahme mit Wettbewerbsteilnehmern zwecks
Berichterstattung und sind nicht zur Veröffentlichung geeignet bzw. bestimmt
Diese Daten entsprechen dem Stand vom 03.02.2016 15:26 Uhr
Kurzfassung
Unser Ziel war es, möglichst viele, große und leckere Möhren zu ziehen. Wir überlegten, ob es neben
unterschiedlichen Düngern auch Partnerarbeit bei den Möhren gibt, damit sie besser wachsen. Deshalb haben wir
die Möhren in drei verschiedenen Versuchsansätzen getestet: Zuerst in sieben mit Sand gefüllten Töpfen, in
denen auch Mykorrhiza, Blaukorn, Wurzelaktivator, Pferdedung, Brennnesselgranulat oder nur Sand enthalten
waren. Als zweites in Gartenerde mit künstlichem oder natürlichem Dünger und als drittes in Gartenerde mit und
ohne Mykorrhiza.
Die meisten und größten Möhren ernteten wir im ersten Versuchsansatz in Topf 2, in dem Pferdedung,
Mykorrhiza und Sand enthalten waren. Im zweiten Versuchsansatz waren die Möhren in Gartenerde, Mykorrhiza
und Pferdedung gut gewachsen und im dritten Ansatz wuchsen die Möhren mit Mykorrhiza in Gartenerde im
Vergleich in Anzahl und Gewicht besser. Bei Blaukorn Düngung konnten die Mykorrhizen keine Partnerschaft
mit den Möhren eingehen. Daraus haben wir geschlossen, dass Möhren in Symbiose mit Mykorrhiza in
Gartenerde am besten wachsen, besonders wenn Pferdedung zugegeben wurde.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung ...........................................................................................................................3
2. Material und Methoden.......................................................................................................3
2.1. Material .......................................................................................................................3
2.2 Methoden......................................................................................................................4
2.3. Versuchsplanung..........................................................................................................4
2.4. Versuchsplanung und Erwartungen ..............................................................................5
3. Ergebnisse ..........................................................................................................................5
3.1 Einsatz von Stoffen, die die Partnerschaft zwischen Möhren und Mykorrhiza
unterstützen oder stören können.....................................................................................5
3.2 Einsatz von natürlichem und künstlichem Dünger, der die Partnerschaft von Möhren
und Mykorrhiza unterstützen oder stören kann.............................................................11
3.3 Wie Möhren mit und ohne Mykorrhiza wachsen ......................................................... 13
4. Ergebnisdiskussion ...........................................................................................................16
5. Zusammenfassung ............................................................................................................16
6. Quellen und Literaturverzeichnis ......................................................................................17
7. Unterstützungsleistung...................................................................................................... 17
1. Einleitung
Frische Möhren aus dem eigenen Garten schmecken sehr lecker, machen aber viel Arbeit. Deshalb wollen wir
ohne viel Aufwand bei der Gartenarbeit viele und große Möhren ernten. Weil bei uns Menschen in
Zusammenarbeit vieles besser geht, haben wir uns gefragt, ob das bei dem Wachstum von Möhren auch
funktioniert. Wir überlegten, ob es neben unterschiedlichen Düngern auch Partnerarbeit bei den Möhren gibt,
damit sie besser wachsen. Das konnte uns keiner so genau beantworten. In unseren Biologiebüchern haben wir
keine Informationen gefunden und fragten deshalb Zuhause und bei unseren Biologielehrern nach. Schnell
bekamen wir die Antwort, dass Pilze und Bäume eine Partnerschaft, eine Symbiose, bilden. Ob das für Möhren
auch gilt? Ob Möhren und Pilze in Symbiose besser wachsen? Das wusste keiner. Wir hofften, dass Möhren in
Symbiose mehr Ertrag bringen, so dass sich unsere Gartenarbeit richtig lohnt.
So haben wir uns im Gartencenter in Itzehoe beraten lassen und folgende Mittel für unseren Wachstumsversuch
gekauft: Wurzelaktivator, Brennnesselgranulat, Blaukorn-Dünger und Pferdedung-Pellets. Wir haben diese
Mittel gekauft, weil wir durch den Aufdruck auf der Verpackung genau wissen, was darin enthalten ist. Auf der
Suche nach Pilzen, die für die Symbiose mit Möhren geeignet sein könnten, haben wir uns zunächst allgemein
über Pilze informiert. Dabei haben wir herausgefunden, dass nur ganz spezielle Pilze, Mykorrhizen, diese
Partnerarbeit an den Wurzeln leisten, in unserem Fall nennt man sie arbuskuläre Mykorrhizen. Die Pflanzen
machen mit den Pilzen einen Tausch: Die Pflanzen bekommen z.B. Phosphate aus dem Boden, der Pilz erhält als
Gegenleistung Zucker. Ob diese speziellen Pilze und die Dünger zusammen oder einzeln helfen, oder sich
vielleicht behindern, das konnte uns auch keiner sagen. Auf der Suche nach einem Spezialisten schrieb eine
unserer Mütter nach einer gemeinsamen Internetrecherche an Herrn Dr. Feldmann vom JKI . Er ist
Ansprechpartner von „Jugend forscht“ und beriet uns. Er fand, dass wir eine interessante Fragestellung hätten. Er
gab uns Tipps, wie wir den Versuch machen könnten. Wir können Möhren mit Schnittlauch gemeinsam aussäen,
da der Schnittlauch viele Wurzeln ausbildet und für die Bildung der Mykorrhiza „positiv“ ist. Von Dr. Feldmann
erhielten wir die Adresse von Frau Dr. C. Schneider von der Firma INOQ GmbH, die uns einen Topf mit
Mykorrhizen zusandte.
Wir haben unsere Forscherfrage allgemein formuliert:
Was benötigen Möhren zum Wachsen?
Reicht Dünger oder hilft die Symbiose mit Pilzen mehr?
2. Material und Methoden
2.1. Material
Spielsand von to go
Gartenerde
BioUniversalerde von Gartenkrone
Möhren: Kiepenkerl Nantaise2/Marktgärtner
Saat
Kiepenkerl Pariser Markt 4
Schnittlauch: Kiepenkerl Schnittlauch Miro
Hilfswachstumsstoffe Mykorrhizen „Hobby“ von INOQ; Arbuskuläre Mykorrhizapilze
Rhizophagus irregularis
Blaukorn: park Volldünger Blauspur spezial NPK-Dünger
N+P2O5+K2O(+MgO+S),15+6+12 (+2+17) mit Spurennährstoffen
Pferdedung-Pellets: PLANTAQENZ AG Naturdünger Universal Pellets aus
Pferdemist NPK-Dünger 1,8+3,1+2,3
Wurzelaktivator: Neudofix ® WurzelAktivator; Pflanzliche Stoffe (Algen) 1,0%
MgO+ 2,5%S+ 7% Na+ 60% organische Substanz in der Trockensubstanz
Brennnesselgranulat: Brennnessel Pulver pelletiert, organischer NPK Dünger 4-1-1
Kaliumhydrogencarbonat 10%; Firma Carl Roth (Gefahrstoff)
Wurzelfärbung
5% Chinesische Tinte; Firma Art Material International, Essigsäure 5-8%; Firma Carl
Roth (Gefahrstoff)
Tabelle 1: Auflistung der verwendeten Materialien
Erden
2.2 Methoden
Wachstumsversuche
Ausbringen der Saat auf die unterschiedlichen Erden/Substrate am 1.4.2015. Die Beobachtung fing erst an, als
zwei Keimblätter zu sehen waren. Wir haben Folgendes beobachtet:
- das erste Laubblatt (gezählt haben wir, solange die Anzahl deutlich zu zählen war)
- das Wachstum der Laubblätter: Anzahl, Größe, Farbe
- das Wachstum der Rübe: Anzahl, Größe (Umfang), Farbe, Gewicht
- den Nachweis von Mykorrhiza in den Wurzeln durch eine Färbung mit chinesischer Tinte und mikroskopischer
Beurteilung. Die Mengen der Hilfsstoffe haben wir auf die Topfgröße berechnet. Eine Nachdüngung erfolgte
am 12.7.2015 bei den Versuchen 1 und 2.
Färbemethode
Zuerst haben wir das Wurzelwerk in Wasser ausgewaschen, dann in 10% Kaliumhydroxid (KOH) kurz in der
Mikrowelle aufgekocht. Anschließend in Wasser gewaschen. Daraufhin wurde das Wurzelwerk noch einmal
aufgekocht, diesmal aber in einem Tinten-Essig-Gemisch. Nachdem dies erledigt war, wurden die Wurzeln
ausgespült, aufgeteilt und in jeweils zwei beschriftete Röhrchen (50 ml) gefüllt. Das eine Röhrchen schickten wir
zu Louis Mercy (INOQ), weil wir uns beim Mikroskopieren nicht sicher waren, ob sich in den Wurzeln
Mykorrhizen befanden, und weil wir eine Bestätigung vom Experten haben wollten. Das andere behielten wir
und mikroskopierten selber. Wir haben uns an die Gefahrstoffverordnung gehalten und die Färbung mit Frau
Behrendt-Herkenrath durchgeführt.
2.3. Versuchsplanung
Die Dauer der Versuche: Da wir schauen wollten, welcher Versuchsansatz die beste Ernte bringt, haben wir vom
1.4.2015 – 23.10.2015 protokolliert und wöchentlich gemessen.
2.3.1 Versuchsansatz 1 (7 Töpfe)
Zunächst wollten wir die Wirkung einzelner Stoffe auf die Zusammenarbeit mit der Mykorrhiza untersuchen.
Weil wir nicht genau wissen, wie viel Mineralien oder Pilze in unserer Gartenerde enthalten sein können, haben
wir jeweils 2 kg TÜV geprüften Spielsand in die Blumentöpfe gefüllt, um den Versuch zu starten. Dadurch
können wir sicher sein, dass nur die Pilze oder Mineralien, die wir dort hineinmischten, vorhanden waren. Denn
der Spielsand ist gereinigt. Weil der trockene Spielsand rieselte, legten wir die Töpfe mit Flies aus. Nun
mischten wir die Mittel, die unserer Vermutung nach das Wachstum der Möhren unterstützen könnten, in die
Töpfe. Da wir herausfinden wollten, was das Wachstum am besten unterstützt, haben wir Mykorrhiza in jeden
Topf dazugegeben. Einen Kontrollansatz haben wir nur mit Spielsand angesetzt. Dann legten wir jeweils 20
Möhrensamen und 10 Schnittlauchsamen auf die Sandoberflächen und bestreuten die Samen mit Sand.
2kg Sand
Mykorrhiza
BrennnesselGranulat
Topf 1
x
x
Topf 2
x
x
Topf 3
x
x
Topf 4
x
x
Topf 5
x
x
x
Topf 6
x
x
Topf 7
x
Tabelle 2: Übersicht des Versuchsansatzes 1 mit 7 Töpfen
Wurzelaktivator
Blaukorn
PferdedungPellets
x
x
x
2.3.2 Versuchsansatz 2 (8 Töpfe)
Wir wollten erforschen, ob die Partnerarbeit der Mykorrhizen durch Düngung unterstützt und das Wachstum
der Möhren beschleunigt werden kann. Nachdem wir den ersten Ansatz fertiggestellt hatten, säten wir
Möhrensamen in zwei weiteren Ansätzen in je 4 Töpfe mit Gartenerde. Vier Töpfe erhielten eine
Mykorrhizagabe und Pferdedung-Pellets, den anderen gaben wir Mykorrhiza und Blaukorn.
Gartenerde
Mykorrhiza
Blaukorn
Topf 3
x
x
x
Topf 4
x
x
x
Topf 5
x
x
Topf 6
x
x
Tabelle 3: Übersicht des Versuchsansatzes 2 (8 Töpfe)
Pferdedung-Pellets
x
x
2.3.3 Versuchsansatz 3 (2 Töpfe)
Damit wir auch genügend Möhren erhalten, haben wir noch zwei Blumenkästen mit Gartenerde gefüllt und nur
einem Blumenkasten Mykorrhiza zugesetzt. Vorher hatten wir die Möhrenpflanzen gleich keimen lassen und erst
nach dem ersten Laubblatt in die Blumenkästen umgepflanzt, so hatten sie die gleiche Voraussetzung für ihre
Entwicklung. In diesem Ansatz wollten wir sehen, ob sich die Möhren sich durch ihr Gewicht und Geschmack
deutlich unterscheiden. Da die Blumenkästen gleich ausgesehen haben, haben wir in einen Kasten ein Fähnchen
in die Erde gesteckt.
Blumenkasten mit Fähnchen
Blumenkasten ohne Fähnchen
BioUniversalerde
x
x
Mykorrhiza
x
Tabelle 4: Übersicht des Versuchsansatzes 3 (2 Töpfe)
Gegossen wurden alle Töpfe regelmäßig mit Wasser aus einer geschlossenen Regentonne.
Alle Töpfe stellten wir im Gewächshaus unter, damit unsere Versuche geschützt sind.
2.4. Versuchsplanung und Erwartungen
-
Samen keimen unabhängig von der Erde, aber ohne Nährstoffe können sie nicht wachsen.
-
Möhren und Schnittlauch können bei den Zugaben der Nährstoffe unterschiedlich wachsen.
-
Mykorrhiza, also die Partnerschaft, könnte einen Vorteil bringen, die zugesetzten Stoffe könnten
allerdings auch die Pilze stören.
3. Ergebnisse
3.1 Einsatz von Stoffen, die die Partnerschaft zwischen Möhren und Mykorrhiza
unterstützen oder stören können
Dies ist der Versuchsansatz1, der in Tabelle 2 dargestellt ist. Am 07.06.2015 begannen wir mit dem Auszählen
der Keimversuche. Hier ein Auszug aus unserem Forschertagebuch:
Bilder jeweils vom 3.7.15 und
26.9.15
Versuchsansatz 1 (7 Töpfe) Beschreibung der Entwicklung der Möhren
und des Schnittlauch bis zur Ernte
Topf 1: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und Sand
Schnittlauch: In den ersten Topf haben wir zehn Schnittlauchsamen
gesät, von denen drei gekeimt sind. In dem Zeitraum vom 14.06.15 bis
zum 23.07.15 war die Anzahl der Keimlinge zwei bzw. drei. Wir
vermuten, dass wir uns verzählt haben, weil die Keimlinge klein
geblieben sind. Vom 23.07.15 bis zum 26.09.15 sind zwei der drei
Pflanzen eingegangen.
Möhren: Am 14.6.15 waren es schon 13 Keimlinge. Das hielt sich bis
zum 12.7.15 so. Im Zeitraum vom 18.7.15 bis zum 30.8.15 gingen die
meisten Keimlinge ein, so dass es nur noch 3 waren. Bis zum 26.9.15
steigerte es sich auf vier Keimlinge.
Topf 2: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und Pferdedung
Schnittlauch:
Bis
zum
27.06.15
entwickelte
sich
nur
eine
Schnittlauchpflanze. Ab dem 03.07.15 wurden es zwei, am 23.07.15
blieb eine Pflanze übrig, die am 16.08.15 einging.
Möhren: Am 14.06. und am 27.06. waren es 12 Keimlinge. Am 03.07.
steigerte es sich auf 13 Keimlinge, dann gingen vier Keimlinge ein. Das
hielt sich bis zum 30.08.15. Dann ging ein Keimling ein und es waren
bis zum 26.09. nur noch 8 Keimlinge.
Topf 3: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und Wurzelaktivator
Schnittlauch: Gekeimt sind fünf Samen und bis zum 01.08.15
gewachsen. In dem Zeitraum bis zum 06.09.15 sind die Pflanzen
nacheinander eingegangen.
Möhren: Am 14.06.15 und 27.06.15 waren es 13 Keimlinge. Bis zum
12.07.15 gingen drei Keimlinge ein. Bis zum 23.07.15 keimte ein
weiterer einmal auf die Anzahl 14 hoch und die Zahl nahm dann wieder
auf 10 ab. Bis zum 08.08.15 zählten wir die 12 Keimlinge, und bleiben
bis zum 16.08.15 bei dieser Anzahl. Bis zum 30.08.15 fiel die Anzahl
wieder auf acht. Vom 06.09.15 bis zum 20.09.15 gingen fünf weitere
Keimlinge ein. Am 26.09.15 erreichten die Keimlinge eine Anzahl von
neun Keimlingen.
Topf 4: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und Blaukorn
Schnittlauch: Im vierten Topf ist nur ein Schnittlauchsamen gekeimt.
Die Pflanze ist bis zum 26.09.15 gewachsen
Möhren: Am 14.06.15 und 27.06. waren es noch neun Keimlinge. Dann
gingen bis zum 01.08. sechs davon ein. Bis zum 23.08. blieben es dann
auch drei Keimlinge. Bis zum 26.09. ging noch ein Keimling ein. Hier
ist interessant, dass der Sand an der Oberfläche ganz Grün geworden
war.
Topf 5: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und
Brennnesselgranulat
Schnittlauch: Bis zum 14.6.15 sind drei Schnittlauchpflanzen gekeimt
und bis zum 27.6.15 sind noch zwei nachgekeimt. Bis zum 23.7.15 sind
es 5 Schnittlauchpflanzen geblieben, am 1.8.15 zählten wir einen
weiteren
Schnittlauch.
Am
23.8.15
waren
nur
noch
zwei
Schnittlauchpflanzen, die Anzahl blieb bis zum 12.9.15. Eingegangen
sind alle Pflänzchen bis zum 20.9.15.
Möhren: Am 14.6.15 waren es 10 Keimlinge. Bis zum 3.7.15 gingen 4
Keimlinge ein. Bis zum 12.7.15 wuchsen 2 neue Keimlinge heran, die
bis zum 8.8.15 auf 5 Pflanzen wieder eingingen. Am 23.8.15 waren es
nur noch 2 Keimlinge. Die Anzahl steigerte sich bis zum 2.9.15 auf 4
Pflanzen.
Topf 6: Schnittlauch, Möhren, Mykorrhiza und Sand
Schnittlauch: Am 14.6.15 zeigten sich nur zwei Keimlinge, bis zum
12.7.15 zählten wir vier Pflänzchen. Bis zum 23.7. sind alle Pflänzchen
bis auf eins eingegangen. Diese Pflanze ist bis zum 16.8.15 gezählt
worden. Am 23.8.15 sind alle Pflänzchen eingegangen.
Möhren: Am 14.06. waren es 10 Keimlinge und am 27. 06 war es einer
mehr. Dann stürzte es bis zum 12.07. auf vier Pflanzen ab. Das blieb bis
zum 08.08. so. Dann ging erneut ein Pflanzen ein. Das blieb so bis zum
06.09.15. Am 12. 09. ging wieder eine Pflanze ein, welches sich so bis
zum 26.09. hielt.
Topf 7: Schnittlauch, Möhren, Sand
Am 14.6.15 waren sieben Keimlinge zu sehen, die bis zum 12.7.15
nachweisbar waren. Ab dem 18.7.15 zeigten sich nur noch 5 Pflänzchen,
was bis zum 1.8.15 blieb. Bis zum 30.8.15 sind noch fünf Pflänzchen
vorhanden und bis zum 26.9.15 auf drei abgefallen. Bei diesem Ansatz
scheinen uns die Messungenauigkeiten am höchsten gewesen zu sein.
Möhren: Am 14.6. und 27.06. waren es 19 Keimlinge. Dann gingen bis
zum 03.07. sechs Keimlinge ein. Bis zum 12.07. wuchsen zwei neue
Keimlinge heran. Ab dem 18.07. gingen bis zum 01.08. neun Keimlinge
ein. Am 08.08. zählten wir zehn Keimlinge, aber am 16.08. waren es nur
noch fünf. Bis zum 06.09. blieb das auch so. Bis zum 20.09. gingen alle
Keimlinge bis auf einen ein, und bis zum 26.09. wuchsen drei neue
dazu.
Abbildung 1: Wachstumsverlauf von Möhren und Schnittlauch aus Versuchsansatz 1 (7 Töpfe)
Abbildung 2: Die Größe der Schnittlauch- und Möhrenpflanzen
–beispielhafte Dokumentation der Tabelle und die Umsetzung in Diagramme-
vom
1.4.2015
–
26.9.2015
Durch die Beobachtung der Pflanzen (Abbildung 1) und durch die Messung der Laubblattgröße und dessen
Anzahl und der Entwicklung der Rüben (Abbildung 2, als Beispiel) haben wir folgende Schlussfolgerung:
Die Schnittlauchsamen konnten in reinem Spielsand am besten keimen. Von 10 Samen sind 7 gekeimt. Im Topf
mit Spielsand, Brennnesselgranulat und Mykorrhiza sind 50% aller Samen gekeimt. In den anderen Töpfen
waren es nur drei oder weniger. Wir haben überlegt, was dies bedeuten könnte. Möglich ist, dass
Schnittlauchsamen am besten ohne Mykorrhiza und ohne Dünger keimen. Wir können nicht eindeutig erkennen,
ob es am Dünger liegt oder an der Mykorrhiza. Um genauer auswerten zu können, wollen wir uns als nächstes
das Wachstum des Schnittlauchs anschauen und den Verlauf auswerten.
Größe des Grüns des Schnittlauchs
Topf 1: Die längste Pflanze ist innerhalb von zwei Wochen auf 7 cm Höhe gewachsen. Bis zum 1.8.15 wachsen
die Pflanzen langsam. Die längste Pflanze ist auf 11 cm gewachsen. Das Wachstum stoppt, die längste Pflanze
geht ein und die nachwachsende längste Pflanze misst am 8.8.15 nur 1 cm, was sich bis zum 20.9.15 nur bis 3
cm erhöht.
Die Möhrensamen sind im Allgemeinen sehr gut gestartet, besonders in Topf 7, in dem nur Spielsand vorhanden
war. In Topf 4, in dem Blaukorn vorhanden war, sind nur 9 Keimlinge gekeimt. Betrachten wir die Anzahl der
Keimlinge, so können wir feststellen, dass die Möhren in Topf 2 und Topf 3 wenige Verluste haben. Die meisten
Verluste sind in Topf 7, nämlich 15 Pflanzen. Insgesamt sind die Möhrenpflanzen weniger geworden.
Laubblatt der Möhren:
Die kleinsten Blätter finden sich in Topf 5 vom 3.7.15 bis 12.9.15 zeigte sich ein durchschnittliches
Längenergebnis von 4 cm. In den letzten 2 Wochen legten die Laubblätter um 2 cm auf 6 cm zu. Jetzt haben wir
die kleinsten Laubblätter. Die größten Laubblätter befanden sich in Topf 2 mit 37 cm. Am 12.9.15 stellten wir
fest, dass eines der größten Laubblätter abgefressen war, vermutlich von einer Schnecke. Das Wachstum in Topf
4 war sehr gleichmäßig. Nach einem schnellen Wachstum vom 14.6.15 bis zum 12.7.15 auf 17 cm entwickelte
sich das Laubblatt bis zum 26.9.15 in zweieinhalb Monaten um 12 cm. In Topf drei haben sich die Möhren
gleichmäßig entwickelt, diese Entwicklung stoppte am 20.9.15. In Topf 1 entwickelte sich das Grün der Möhren
gleichmäßig bis zu einer Länge von 15 cm. Damit haben die Laubblätter nur die Hälfte der größten Laubblätter
aus Topf 2 erreicht. Gleiches gilt für Topf 7. Wir vermuten, dass das Laubblatt dem Schneckenfraß zum Opfer
gefallen ist.
Die längsten Laubblätter fanden wir in Topf 2 und 4. In Topf 2 düngten wir mit Pferdedung-Pellets. In Topf 4
war Blaukorn vorhanden, jeweils mit Mykorrhiza. Wir können eindeutig feststellen, dass die Düngergabe das
Wachstum unterstützt. Die Grünfärbung der Laubblätter in Topf 4 war kräftiger. In Topf 2 entwickelten sich die
Laubblätter aber besser, zeigten aber eine nicht so kräftige Farbe. Nun können wir feststellen, dass der
Schnittlauch in Topf 4 am besten von allen Ansätzen gewachsen ist. Das bedeutet, dass in Topf 2 und 4
Unterschiede im Längenwachstum des Blattgrüns feststellbar sind. Wir vermuten, dass die Kombination mit
Mykorrhiza Auswirkungen auf das Wachstum hat. Deshalb wollten wir die Rübenentwicklung kontrollieren. Das
haben wir in dem Parallelansatz getestet, in dem wir Töpfe mit Erde, Blaukorn und Pferdedung-Pellets und
Mykorrhiza verglichen haben. In der Abbildung 2 zeigen wir zum Beispiel, wie wir die Ergebnisse in einer
Tabelle zusammengefasst haben und diese dann als Diagramm zeichneten. In Abbildung 3 haben wir alle
geernteten Möhren gemeinsam mit einem Zollstock fotografiert, so dass deutlich die Entwicklung oder auch
Nichtentwicklung gesehen werden kann.
Topf 1: alle Möhren
Topf 2 : alle Möhren
=>
Oberfläche einer Möhre
Topf 3: alle Möhren
Topf 4: alle Möhren =>
Topf 5: alle Möhren
Topf 6:alle Möhren
Abbildung 3: Fotographien der geernteten Möhren
Oberfläche einer Möhre
Topf 7:alle Möhren
Abbildung 4: Wurzelwerk einer Möhre im Wasserglas (links) Feinwurzel, gefärbt, 100x vergrößert (rechts)
Wir haben uns das Wurzelwerk versucht genauer anzuschauen (s. Abb. 4), aber mit unserer Ausstattung und
Erfahrung konnten wir nicht erkennen, ob Mykorrhizen innerhalb des Wurzelwerkes vorhanden sind. Wir haben
uns überlegt, dass allein durch den Dünger vielleicht etwas bei den Möhren ausgebildet werden kann, was mit
den Pilzen nichts zu tun hat. Daher fragten wir um Hilfe bei der Firma INOQ. Louis Mercy hat uns geholfen,
indem er die Wurzeln der Möhren färbte, unter dem Mikroskop fotografierte und uns schrieb, dass dort
Mykorrhizen zu finden sind (siehe Abbildung 5 und Abbildung 6).
Abbildung 5: Topf 2 links und Topf 5 rechts; Feinwurzeln gefärbt mit Tinte (Fotos: L.Mercy).
Auf dem linken Bild sind Arbuskel, auf der rechten Seite sind intrazelluläre Hyphen zu erkennen.
Topf
Topf
Topf
Topf
Topf
Topf
Topf
1
2
3
4
5
6
7
F%
0
63,33
3,33
0
47,06
3,33
0
M%
0
22,67
0,03
0
20,35
0,17
0
A%
0
18,11
0,02
0
10,18
0,08
0
Abbildung 6: Auswertung von L.Mercy. Auf der linken Seite die Graphik , rechts die Tabelle
F%: Häufigkeit der Mykorrhiza
M%: Kolonisation der Mykorrhiza in den Feinwurzeln
A%: Menge der Arbuskeln in den Feinwurzeln
Durch die Ergebnisse (Abbildung 6) von Louis Mercy hatten wir eine eindeutige Aussage, dass manchmal eine
Partnerschaft zwischen Möhre und Mykorrhiza entstanden ist. In Topf 2 (Pferdedung-Pellets, Mykorrhiza) und
Topf 5 (Brennnesselgranulat, Mykorrhiza) konnten viele Mykorrhizen in den Wurzeln der Möhren nachgewiesen
werden, weniger in den Töpfen 3 und 6, gar keine Mykorrhiza in den Töpfen 1, 4 und 7. Louis Mercy schrieb
uns, dass der Fund in Topf 5 für ihn überraschend ist und vielleicht in einem späteren Test genauer angeschaut
werden könnte. Auch gab er uns eine statistische Auswertung an, die wir in ein Diagramm umgesetzt haben. Am
wichtigsten fanden wir die Aussage, ob eine Partnerschaft zwischen Wurzelwerk und Mykorrhiza entstanden ist.
Wenn wir keine zusätzlichen Nährstoffe in unsere Ansätze hinzugeben, wächst auch die Möhre nicht gut.
Bei der Zugabe des künstlichen Düngers (Blaukorn) wächst die Möhre, es ist keine Partnerschaft
vorhanden und den Möhren fehlt auch irgendetwas, da das Wachstum untypisch aussieht.
3.2 Einsatz von natürlichem und künstlichem Dünger, der die Partnerschaft von
Möhren und Mykorrhiza unterstützen oder stören kann
Das Forschertagebuch kann für diesen Versuch am Präsentationstag angesehen werden, wir werden hier den
Versuch des zweiten Ansatzes nur kurz beschreiben und die Ergebnisse zeigen.
Eine Beschreibung des Versuches ist in der Tabelle 3 aufgelistet. Leider sind aus den geplanten 8 Töpfen nur 4
Töpfe auszuwerten, weil wir bei der Nachdüngung die Kontrollen mit Düngerproben verwechselt haben.
Trotzdem haben wir alle Töpfe beobachtet und dokumentiert, die Abbildung 7 zeigt die Töpfe mit den Pflanzen,
die eindeutig zuzuordnen sind vor der Ernte.
Topf 3 und 4 mit
Blaukorn gedüngt;
rechts und links
Topf 5 und 6 mit
organischem
PferdedungPellets gedüngt;
rechts und links
Abbildung 7: Fotos der Pflanzen, kurz bevor geerntet wurde.
Tabelle 5: Größenmessung der Pflanzen vom 14.6-23.10.15 bei den Töpfen 3-6
Von der Größe der Laubblätter haben sich die Pflanzen in den Töpfen nur durch ein paar Zentimeter
unterschieden (siehe Tabelle 5). Der Durchschnittswert von allen Pflanzen der vier Töpfe betrug 32,75 cm. In
den Töpfen 5 und 6 keimten 15 Möhrenpflanzen mehr. Sie hatten deutlich mehr Laubblätter, nämlich 40 Stück
mehr. Die Rüben wogen 47g mehr, fast 7mal so viel wie mit Blaukorn gedüngt. Diese Ergebnisse hatten wir
nicht erwartet. Wir vermuten, dass die Dünger und die Mykorrhizen unterschiedlich gut zusammenarbeiten. Das
muss an den Stoffen und der Konzentration der Stoffe in dem Dünger liegen.
Wir hatten im ersten Versuchsansatz in Topf 2 beobachtet, dass Pferdedung-Pellets und Mykorrhizen gut
zusammenarbeiten. Nun wollten wir uns im zweiten Versuchsansatz das Wurzelwerk und die Rübenbildung
genau anschauen.
Abbildung 8: Rüben aus Topf 3+4 links, aus Topf 5+6 rechts
Die ersten beiden Pflanzen kommen aus den Töpfen 3 und 4. Sie haben viele grüne Stängel und viele Wurzeln.
Ihre Rübe ist grünlich, klein und dünn. Die anderen drei Möhren sind aus den Töpfen 5 und 6. Sie haben wenig
grüne Stängel, aber dafür eine dickliche, orangene Rübe mit weniger Wurzeln als in den anderen Töpfen. Der
Durchschnittswert des Gewichts in Topf 3 und 4 beträgt pro Rübe deutlich weniger als in Topf 5 und 6. Im
Gegensatz dazu haben Topf 3 und 4 über ein Laubblatt pro Pflanze mehr als Topf 5 und 6. Damit die
unterschiedlichen Informationen gut übersichtlich sind, haben wir angefangen eine Tabelle mit unseren
Beobachtungen aufzustellen (Tabelle 6), so dass der Vergleich einfacher ist.
Topf 3 und 4
Blaukorn
Topf 5 und 6
Pferdedung-Pellets
Anzahl der ausgesäten Möhrensamen
40
40
Anzahl der geernteten Rüben
13
28
Anzahl Laubblätter
76 Stück
116 Stück
Gewicht der Rüben
8g
55 g
Gewicht des Wurzelwerks
2g
2g
5,846
4,143
0,615 g
1,964g
Kriterien
Laubblätter pro Pflanze
Gewicht der Rüben pro Pflanze
Tabelle 6: Auszählung der Möhren nach unterschiedlichen Kriterien
Unsere Schlussfolgerung für diesen Versuch ist, obwohl es ein ordentliches Gedränge in den Töpfen durch
die Rüben gibt, konnten wir mehr Pflanzen, mehr Rüben in den Töpfen mit Pferdedung zählen. Alleine
bei dem Blaukorn gab es pro Pflanze berechnet, also im Durchschnitt, mehr Laubblätter.
3.3 Wie Möhren mit und ohne Mykorrhiza wachsen
Das Forschertagebuch kann für diesen Versuch am Präsentationstag angesehen werden, wir werden hier den
Versuch des dritten Versuchsansatzes nur kurz beschreiben und die Ergebnisse zeigen. Eine Beschreibung des
Versuches ist in der Tabelle 4 aufgelistet.
Wir haben gesehen, dass Möhren, Pferdedung und Mykorrhiza gut zusammenwirken. Nun wollten wir
überprüfen, ob Mykorrhiza tatsächlich wichtig bei dem Wachstum der Möhren ist. Deshalb haben wir
Möhrenpflänzchen (nach dem ersten Laubblatt) in Erden „mit“ und „ohne Mykorrhiza“ umgesetzt und wachsen
lassen. In jedem Blumenkasten waren je 90 Möhrenpflänzchen, so dass es auch hier richtig voll wurde. Am
Anfang waren die Laubblätter in dem Topf „mit Mykorrhiza“ (markiert mit einem Fähnchen) höher als in dem
Topf „ohne Mykorrhiza“. Später konnten wir keine Unterschiede mehr sehen.
Abbildung 9: zeigt die Pflanzen nachdem wir vergessen hatten zu wässern, links „ohne Mykorrhiza“ rechts „mit
Mykorrhiza“
Wir hatten eine längere Zeit die Kästen ausversehen nicht gegossen, in Abbildung 9 wird der Effekt gezeigt. Die
Pflanzen „mit Mykorrhiza“ sehen sehr gut aus, bei den anderen liegen die Laubblätter flach.
Nachdem wir die Möhren geerntet hatten, haben wir entschieden, diese zu sortiert (Tabelle 7 und Abbildung 10).
Wir haben die Rüben nach Umfang sortiert, wie es in der Abbildung 10 zu erkennen ist.
Gruppe 1
Umfang < 5cm
Gruppe 2
Umfang 7-5cm
Gruppe 3
Umfang 8-10 cm
Gruppe 4
Umfang 11-14 cm
Abbildung 10: Vier Gruppen der Möhren nach Umfang in cm
Den Umfang haben wir pro Rübe betrachtet. Wir merkten, dass es nicht einfach war, die Rüben zu messen, denn
sie sind etwas länglich und nicht gleich rund. Deswegen haben wir die Zahl nach dem Komma auf- oder
abgerundet. Deswegen fehlt zwischen den Gruppen jeweils ein Zentimeter.
Diese Gruppen haben wir dann gewogen und das Gewicht auf den Durchschnitt pro Rübe bezogen, damit wir
den Ertrag der beiden Töpfe vergleichen können.
Dies ist in Tabelle 7 zu sehen.
Kriterien
Anzahl
(vorher entnommen je 3 Pflanzen )
Gewicht der Möhre (Rübe)
Durchschnitt des Gewichtes pro Möhre
„mit Mykorrhiza“
80 von 90
„ohne Mykorrhiza“
74 von 90
523 g
6,53 g/Möhre gesamt
499 g
6,72 g/Möhre gesamt
9
158g
7
145g
Durchschnittsgewicht: g/Möhre
Gruppe 3:
Anzahl Möhren Umfang von 10 – 8 cm
Gewicht
17,55 g/Möhre
20,71 g/Möhre
31
251g
24
35g
Durchschnittsgewicht: g/Möhre
Gruppe 2:
Anzahl Möhren Umfang von 7 – 5 cm
Gewicht
8,10
9,79
27
96g
22
92g
Durchschnittsgewicht: g/Möhre
Gruppe 1:
Anzahl Möhren Umfang von 5 – bis kleiner
Gewicht
3,55g/Möhre
4,18g/Möhre
14
18g
21
27
Durchschnittsgewicht: g/Möhre
1,28g/Möhre
1,28
Umfang der Rübe mit Einteilung in Gruppen
Gruppe 4:
Anzahl Möhren Umfang von 14 – 11 cm
Gewicht
Anzahl der Kleintiere
8 Raupen
3 Raupen
4 Spinnen
2 Spinnen
Tabelle 7: Zusammenstellung der Möhren nach Kriterien wie vorhandene Anzahl, Gewicht etc.
Es sind mehr Möhrenpflanzen angewachsen in dem Blumenkasten „mit Mykorrhiza“. Somit sind auch mehr
Möhren in den Gruppen vorhanden, deutlich mehr Möhren sind in der 2. und 3. Gruppe, in der Gruppe 1 ist die
Anzahl der Rüben im Blumenkasten „ohne Mykorrhiza“ höher.
Das Gewicht der Rüben liegt „mit Mykorrhiza“ ebenfalls höher. Wenn wir das Gewicht aller Möhren betrachten
und durch die Anzahl teilen, ist das Gewicht pro Rübe im Blumenkasten „ohne Mykorrhiza“ um 0,19 g höher.
Das ist sehr wenig.
Bei unserem Geschmackstest konnten wir keine Zuordnung feststellen. In diesem Test hat eine von uns eine
Rübe geholt, die anderen sollten schmecken aus welchem der Kasten die Rübe stammt. Jede Möhre hat auf ihre
eigene Art anders geschmeckt, so konnten wir nicht feststellen aus welchem Topf die Möhre kam. Auch die
Geschwister, die den Test mitgemacht haben konnten die Rüben nicht zuordnen.
Unsere Schlussfolgerung zu diesem Versuch ist, dass es den Pflanzen „mit Mykorrhiza“ Pflanzen besser
geht, es können mehr Rüben auf engem Raum groß werden. Das Ergebnis zeigt bei 90 Möhren, dass der
Ertrag in Partnerarbeit von Möhren und Mykorrhizen größer ist als ohne Mykorrhizen. Schließlich
möchten wir große Rüben essen und nicht kleine Rüben. Wenn wir vergessen zu gießen, unterstützen die
Mykorrhizen die Pflanzen.
4. Ergebnisdiskussion
Möhren wachsen dann am besten, wenn ihnen in Gartenerde arbuskuläre Mykorrhizen und Pferdedung-Pellets
zugesetzt werden. Die Rüben setzen gut an, zeigen mehr Masse, so dass sich die Gartenarbeit eher lohnt. Die
Ernte ist größer. Mit Mykorrhiza vertrocknen die Möhrenpflanzen nicht, sondern scheinen durch die Pilze
geschützt. Mit Kunstdünger wie Blaukorn kommen die Mykorrhizen nicht zurecht. Sie können den Möhren nicht
beim Wachstum helfen und bilden keine Symbiose. Brennnesselgranulat, Wurzelaktivator geben vermutlich zu
wenige Nährstoffe, weil die Pflanzen nach dem Keimen klein und mickrig geblieben sind. Wir vermuten, es liegt
am Phosphat oder am Stickstoff. Zu sehen ist: Die Möhren setzen weniger Rüben an, ihre Feinwurzeln sind nicht
gut ausgebildet. Andere Stoffe wie Brennnesselgranulat oder Wurzelaktivator haben keine Förderung des
Wachstums ergeben. Schnittlauchpflanzen konnten in den allermeisten Ansätzen nicht wachsen. Dafür haben wir
keine überzeugende Erklärung gefunden.
Was ist negativ und sollte verbessert werden:
Bei unseren Ansätzen haben wir festgestellt, dass wir die Töpfe eindeutiger beschriften müssen, damit keine
Missverständnisse entstehen. Deshalb haben wir im 2. Versuchsansatz nicht alle Töpfe auswerten können.
Wir müssen auch im Gewächshaus auf die Nacktschnecken aufpassen, die unter den Töpfen sitzen können. Sie
fressen das Grün der Pflanzen und können so unsere Messergebnisse, die Länge und Anzahl der Laubblätter,
verändern.
Schön wäre es, wenn wir in der Mikroskopie mehr alleine machen könnten, so dass wir wenigsten eine „Ja oder
Nein“ Aussage treffen könnten, bevor wir Experten fragen.
5. Zusammenfassung
Sand
Topf 1
Topf 2
Topf 3
Topf 4
Topf 5
Topf 6
Topf 7
Erde
x
x
x
x
x
x
x
Mykorrhiza
Brennnessel- WurzelGranulat
aktivator
1. Ansatz: Sieben Töpfe
x
x
x
x
x
x
x
x
Blaukorn
PferdedungPellets
x
x
2. Ansatz: Acht Töpfe
Topf 3 und 4
Topf 5 und 6
x
x
x
x
x
x
3. Ansatz: Zwei Töpfe
Mit Fähnchen
x
x
Ohne Fähnchen
x
Tabelle 8: Zusammenfassung aller Versuchsansätze
Am besten gewachsen
Am zweitbesten gewachsen
Interessant gewachsen
Nicht so gut gewachsen
In der Tabelle 8 sieht man die Inhaltsstoffe der einzelnen Töpfe, die wir hinzugegeben haben. Außerdem wird
mit der farbigen Markierung gezeigt, wie sich die Pflanzen in den einzelnen Töpfen entwickelt haben. Denn es
wird in den einzelnen Töpfen ein Nährstoffmangel herbeigerufen, der dazu führt, dass die Pflanzen sich nicht so
gut entwickeln können. Mykorrhizen können keine Nährstoffe „zaubern“. Mykorrhiza hilft dem Wurzelgeflecht
der Möhre Phosphate oder andere Nährstoffe aufzunehmen. Voraussetzung ist, dass Nährstoffe im Boden
vorhanden sind.
In den grün markierten Töpfen war der Nährstoffmangel zwar auch der Fall, aber nicht so stark wie in den rot
markierten Töpfen. Die grün markierten Töpfe haben eine Gemeinsamkeit, sie enthalten alle Mykorrhiza. Die rot
markierten Töpfe sind alle bei dem Versuchsansatz 1, da dort ein großer Nährstoffmangel aufgetreten ist. Die
zugefügten Inhaltsstoffe konnten nicht alle benötigten Nährstoffe bringen, die Möhren zum Wachstum brauchen.
Wir haben Topf 7 blau gefärbt, weil dort fast alle Samen gekeimt sind und dann wieder fast alle eingegangen
sind.
Um einen großen Ertrag an Möhren zu erhalten, würden wir sie in Zukunft so aussäen:
Wir würden sie in einen Topf mit Gartenerde, Mykorrhiza und organischem Dünger aussäen, um einen höheren
Ertrag bei den Möhren zu bekommen. Sollten wir mal vergessen zu gießen, müssen wir uns erst mal keine
Sorgen machen, denn die Partnerarbeit von Möhren und arbuskulären Pilzen funktioniert.
Wir hatten eine einfach klingende Frage, die uns viel Arbeit gemacht hat, der Spaß ist hier nicht zu kurz
gekommen.
Ausblick
Wir freuen uns auf unseren Gemüsegarten im Frühjahr. Wir werden unsere Möhren mit Mykorrhizen zusammen
ausbringen und mit natürlichem Dünger wie Pferdedung-Pellets düngen. Vielleicht werden wir eine HarlekinMöhrensorte aussäen, die kann in der Gartenerde längere Rüben ausbilden. Im Topf wäre dies vermutlich nicht
möglich. Wenn man nur einen Balkon zur Verfügung hat, könnte man Möhren in Töpfen wachsen lassen. Wir
konnten ja zeigen, dass viele Möhren ganz dicht in einem Topf wachsen können, Mykorrhiza und organischer
Dünger helfen hier viel und bringen eine gute Ernte.
Wir wollen im Frühjahr ausprobieren, ob andere Pflanzen wie z.B. Kartoffeln mit Mykorrhiza auch deutlich
besser wachsen. Wir müssen schauen, welche Mykorrhizen empfohlen werden. Künstlichen Dünger wie z.B.
Blaukorn werden wir in unserem Gemüsebeet in Partnerarbeit mit Mykorrhizen nicht einsetzen.
6. Quellen und Literaturverzeichnis
1.
2.
3.
4.
www. mykorrhiza-europe.eu, letzter Zugriff 16.1.2016
F. Feldmann, Arbuskuläre Mykorrhiza im Gartenbau, Braunschweig, Thalacker Medien, 1998
Hg.H.Bayrhuber,W.Hauber,U.Kull; Linder Biologie, Schroedel 2011, S. 367
Hg M.Keil, Bruno P.Kremer Wenn Monster munter werden, Wiley-VCH, 2004, S.89ff
Fotos: Alle Fotos sind von Malina Fryda zur Verfügung gestellt worden bis auf Abbildung 5, die von L.Mercy
zur Veröffentlichung freigegeben worden sind.
7. Unterstützungsleistung
Frau Behrendt-Herkenrath, Biologie-Lehrerin der Kaiser-Karl-Schule Itzehoe, Projektbetreuer, Diskussion und
Informationsverarbeitung während der Versuche. Da vieles im Biologieunterricht der 5. und 6. Klasse noch nicht
behandelt wurde, konnten wir hier die nötigen Tipps und Antworten erhalten und unsere Versuche im
Gewächshaus unterstellen.
Dr. F. Feldmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst des
Julius Kühn-Institut, Ansprechpartner des JKI für „Jugend forscht“
Dr. C. Schneider, Geschäftsführerin, INOQ und Louis Mercy, Mitarbeiter INOQ
Informationen, Diskussion zur Fragestellung der Forscherfrage und Tipps zur Versuchsdurchführung
Frau Dr. B. Fryda, zeigte uns Computerprogramme und half bei Fragen; Kontakt mit Dr. Feldmann und dem
Team INOQ, da sich hier für uns Kinder ein sprachliches Problem auftat, Louis schrieb in Englisch….