Aufgabe 3 · Abitur NRW Biologie LK · Salztoleranz-EN 2025
Thema: Fotosynthese · Aus der Prüfung LK · Salztoleranz-EN (2025)
Aufgabenstellung
Weizen – eine salzsensible Kulturpflanze
Weizen ( Triticum aestivum) ist eine wirtschaftlich bedeutsame Kulturpflanze. Der Verlust geeigneter Anbauflächen ist ein aktuelles Problem, das die gesicherte Ernährung der Menschheit in Zukunft weiter gefährden wird. Dieses Problem wird durch die zunehmende Bodenversalzung zusätzlich verschärft.
Material 1: Umweltfaktoren des Weizens
Eine Vielzahl von Umweltfaktoren hat Einfluss auf den Weizen ( Triticum aestivum). Ein Ausschnitt aus dem Beziehungsgefüge zwischen Weizenpflanze und Umwelt ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1: Ausgewählte Umweltfaktoren des Weizens
Material 2: Modellversuch zu den Auswirkungen der Bodenversalzung
Durch intensive Bewässerung werden vermehrt im Wasser gelöste Salze wie Natriumchlorid (NaCl) auf Felder gebracht und konzentrieren sich nach der Verdunstung des Wassers im Boden. Durch den Einsatz von Streusalz im Winter wird das Problem verstärkt, da Natriumchlorid von Straßen und Wegen auf Felder gelangt.衡nders in trockenen Gebieten wird diese zusätzliche Salzbelastung nicht vollständig ausgewaschen. Stattdessen führen geringe Niederschlagsmengen, die auf salzbelastete Böden fallen, zu hochkonzentrierten Salzlösungen im Wurzelbereich. Weizen reagiert empfindlich auf einen erhöhten Salzgehalt und ist daher als salzsensible Art zu charakterisieren.
Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine Schädigung der Wurzelhaarzellen des Weizens bei Kontakt mit hochkonzentrierter Natriumchlorid-Lösung eintreten wird. Die Ursache dafür wird in der osmotischen Wirksamkeit hochkonzentrierter Salzlösungen auf pflanzliche Zellen vermutet.
Ihnen stehen für einen Modellversuch folgende Geräte und Materialien zur Verfügung:
Geräte: Lichtmikroskop, Objektträger, Deckgläschen, Bechergläser, Pasteurpipetten, Präparierbesteck, Küchenmesser, schnittfeste Unterlage, Filterpapier, weißes Papier DIN A4
Materialien: Rote Küchenzwiebel, Leitungswasser, gesättigte Natriumchlorid-Lösung
3
Leiten Sie aus dem Modellversuch die Auswirkungen einer erhöhten Salzkonzentration im Bodenwasser auf die Assimilatproduktion und damit den Weizenertrag ab (M 2). [5 BE]
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
3 Leiten Sie aus dem Modellversuch die Auswirkungen einer erhöhten Salzkonzentration im Bodenwasser auf die Assimilatproduktion und damit den Weizenertrag ab (M 2).
Lösung: Auswirkungen auf die Pflanze und den Ertrag: 1. Erhöhte Salzkonzentration im Boden führt zum osmotischen Wasserausstrom aus den Wurzelhaarzellen (Bestätigung der Hypothese zur Schädigung/Plasmolyse). 2. Wasseraufnahme über die Wurzel ist vermindert oder unmöglich. 3. Wassermangel in der Weizenpflanze führt zum Schließen der Stomata (Spaltöffnungen), um Transpiration zu senken. 4. Durch geschlossene Stomata kann weniger bzw. kein CO2 aufgenommen und im Calvin-Zyklus fixiert werden. 5. Dadurch verringert sich die Glucose- und Stärkebildung (geringere Assimilatproduktion), was letztlich zu verringertem Wachstum und geringerem Weizenertrag führt.
Die ausführliche Erklärung Schritt für Schritt (mit KI) gibt es mit Premium. Premium
Löse sie direkt hier: automatische Korrektur, Hinweise und Lösung Schritt für Schritt.
‹ Aufgabe 1 - Fotosynthese · LK · Maniok-EN 2025