Pflanzenernährung
Inhalt
1. Pflanzenernährung
Pflanzen brauchen für ihr Wachstum und ihre Entwicklung nicht nur Licht, Wärme, Luft, sondern auch eine Reihe von Stoffen, die wir zusammenfassend als Nährstoffe bezeichnen. Dies sind Chemikalien, die für die Lebensprozesse von Pflanzen unerlässlich sind. Gleichzeitig hat jeder von ihnen seine spezifische unersetzliche bauliche oder funktionale Rolle.
Es gibt insgesamt 16 notwendige Pflanzennährstoffe und die Pflanze erhält sie durch die Wurzeln, oder durch Blätter aus seiner Wachstumsumgebung.
Wir unterteilen sie in:
Kohlenstoff
(C), die die Pflanze aus Kohlendioxid gewinnt in der Luft präsent
Wasserstoff
(H) das die Pflanze durch Spaltung aus Wasser erhält
Sauerstoff
(O), der auch aus der Luft kommt
Mineralstoffe
(Nährstoffe), deren Hauptquelle Boden und Düngemittel sind, die dem Boden zugeführt werden.
Neben Pflanzennährstoffen werden auch andere in der Umwelt vorhandene chemische Elemente aufgenommen. Pflanzen brauchen sie jedoch nicht für ihr Leben.
2. Die Rolle von Nährstoffen im Pflanzenleben
Jeder Nährstoff hat in Pflanzen spezifische Funktionen, die nicht durch andere Nährstoffe ersetzt werden können. Sie sind entweder die „Bausteine“ organischer Stoffe (Kohlenhydrate oder Zucker, Lipide oder Fette und stickstoffhaltige Stoffe, insbesondere Proteine), oder sie sind für die chemischen Prozesse notwendig, bei denen diese organischen Stoffe entstehen.
Die Funktionen von Nährstoffen in Pflanzen sind nicht nur komplex und vielfältig, sondern auch zahlreich und bei verschiedenen Arten oft unterschiedlich. Daher sind die Nährstoffanforderungen verschiedener Gartenkulturen unterschiedlich.
3. Grundfunktionen von Pflanzennährstoffen
Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H)
Sie werden benötigt, um alles zu schaffen organische Bestandteile des Pflanzenkörpers. Sie sind Bestandteil von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen, Ballaststoffe, organische Säuren usw.
Stickstoff (N)
ist nicht nur ein wesentlicher Bestandteil von Proteinen, sondern auch von Enzymen, Chlorophyll, Vitaminen etc. Er unterstützt hauptsächlich das Wachstum von Trieben und die Bildung von grüner Blattmasse. Bei Störungen der Proteinproduktion reichert sich Stickstoff in der unerwünschten Nitratform (Nitrate) an.
Phosphor (P)
Es ist in erster Linie Teil des Proteinspeichers und für die Ansammlung, Übertragung und Freisetzung von Energie in Pflanzen unentbehrlich. Es beschleunigt Entwicklung und Reife, erhöht die Resistenz gegen niedrige Temperaturen, unterstützt die Entwicklung des Wurzelsystems und wirkt sich sehr positiv auf die biologische Wertigkeit von Saat- und Keimlingen aus.
Kalium (K)
ist für viele biochemische Prozesse notwendig. Seine stärkste Wirkung ist auf den Wasserhaushalt der Pflanzen. Erhöht bei pflanzlichen Produkten Gehalt an Zucker, Stärke, Zellulose und einigen Vitaminen. Bei seinem Mangel entstehen Lagerverluste von Knollen- und Fruchtfleischfrüchten und die Pflanzenresistenz sinkt. gegen Krankheitsbefall wird höher. Er ist auch an der Aktivierung von Enzymen beteiligt
Kalzium (Ca)
es wirkt sich vor allem positiv auf das Wachstum und die Funktion der Wurzeln aus. Erhöht die Voraussetzungen für die Bestäubung von Saatgut.
Magnesium (Mg)
ist wichtig bei der Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie im Prozess der Photosynthese und daher ein unersetzlicher Bestandteil von Blättern Blattgrün (Chlorophyll). Es ist ein Baustein anderer organischer Substanzen und ein Aktivator einiger Enzyme.
Schwefel (S)
Es ist Bestandteil von Proteinen, aber auch Pflanzenölen, Vitaminen und Enzymen.
Eisen (Fe)
nimmt an vielen Funktionen teil, z.B. beim Aufbau von Chlorophyll, der Umwandlung stickstoffhaltiger Stoffe und der Bildung von Enzymen (die chemische Reaktionen in Pflanzen beschleunigen). Tomatenblätter enthalten beispielsweise 3,25 mg Chlorophyll, wenn genügend Eisen pro Gramm Frischsubstanz vorhanden ist, während beim Mangel nur 0,25 mg vorhanden sind.
Mangan (Mn)
unterstützt die Aktivität von Enzymen und viele wichtige Reaktionen
Bor (B)
fördert die Zelldifferenzierung, steigert die Samenproduktion (durch Stimulierung von Befruchtungsvorgängen) und wirkt beim Zuckertransport.
Kupfer (Cu)
hat einen signifikanten Einfluss auf die Photosynthese und die Regulierung des Wasserhaushalts in Pflanzen
Zink (Zn)
Er ist in vielen Enzymen vorhanden und aktiviert einige andere.
Molybdän (Mo)
Es unterstützt vor allem die Aktivität von Knollenbakterien, die bei den Leguminosen (Hülsenfrüchten, Klee) biologisch binden und die Pflanzen mit Luftstickstoff versorgen. Auch Molybdän spielt eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von Nitraten (insbesondere in Spinat).
4. Aufnahme von Pflanzennährstoffen
Kohlenstoff , Wasserstoff und Sauerstoff , deren Quelle CO2, H2O und O2 sind, sind die Grundbausteine der in der Pflanze produzierten organischen Substanz und deren Aufnahme
es geht wie folgt
Kohlendioxid (CO2) wird von den Blättern der Pflanze aus der Luft aufgenommen. Es stammt aus der Atmungsaktivität von Pflanzen und Tieren, dem mikrobiologischen Abbau organischer Stoffe
und aus der Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle, Öl).
Die CO2-Produktion im Boden (durch die Aktivitäten von Mikroorganismen und des Wurzelsystems von Pflanzen) ist umso intensiver, je höher die biologische Aktivität des Bodens ist. Bedingt wird dies durch die Art der Bodenbewirtschaftung (insbesondere ausreichende organische Düngung und Belüftung des Bodens). Die CO-Produktion aus 1 Ar Erde reicht von 10 bis 50 g pro Stunde. In der Atmosphäre von geschlossenen Räumen von Gewächshäusern kann der Gehalt an Kohlendioxid (CO2) durch das Verbrennen spezieller Briketts oder durch die Freisetzung von komprimiertem CO2 in Bomben (bis zu einer Konzentration von 0,3%) erhöht werden.
Die Aufnahme der Blätter erfolgt durch Spaltöffnungen (Stomata), deren Öffnungs- und Schließmechanismus nicht nur durch das Wachstum der Lebensprozesse, sondern auch durch Licht-, Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen gesteuert wird. Bei optimalen Licht-, Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen ist die Aufnahme von Kohlendioxid am höchsten.
Sauerstoff (O), den Pflanzen aus der Luft aufnehmen, ist für ihr Leben genauso wichtig wie Kohlendioxid. Er hat eine unersetzliche Rolle im Energiestoffwechsel (Freisetzung von Energie aus Assimilaten während der Atmung – Dissimilation).
Sauerstoff wird sowohl durch die Öffnungen in den Blättern der Pflanzen aufgenommen, als auch durch die Wurzeln, wo er für die Atmung der Wurzeln notwendig ist. Daher sorgen wir insbesondere bei schwereren, ausgewaschenen Böden durch geeignete Bodenbearbeitung für eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Bodens. Sauerstoffmangel im Boden verursacht auch Stickstoffverluste durch Luftabgabe an die Luft (sog. Denitrifikation) und verminderte Aufnahme aller Nährstoffe durch die Pflanzenwurzeln.
Aus dem aufgenommenen Wasser gewinnt die Pflanze Wasserstoff (H).
Während die Nährstoffe C, O, H in größeren Mengen an der Bildung organischer Substanz in Pflanzen und physiologischen Prozessen beteiligt sind, finden sich die restlichen Nährstoffe in geringer Konzentration (bis 12 %) in der Trockenmasse der Pflanzen. Zusammenfassend
nennen wir sie Mineralstoffe, denn all diese anorganischen Stoffe kommen auch in Bodenmineralien vor.
Wir teilen sie in Mengenelemente (Elektrolyte):
Stickstoff (N)
Phosphor (P)
Kalzium (Ca)
Magnesium (Mg)
und Spurenelemente, von denen sind die wichtigsten: Schwefel (S), Eisen (Fe), Chlor (CI), Natrium (Na) und Spurenelemente: Bor (B), Mangan (Mn), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Molybdän (Mo).
Mineralische Nährstoffe werden meist von in Wasser gelösten Pflanzen, aus der sogenannten Bodenlösung, über ihre Wurzeln aufgenommen. Bei der Aufnahme von Mineralstoffen haben Pflanzen eine gewisse Auswahlfähigkeit. Das bedeutet, dass die Pflanzen aus einer Bodenlösung, in der alle Nährstoffe in einer vernünftigen Menge vorhanden sind, mehr von denen erhalten, die sie mehr brauchen. Dies gilt jedoch nur, wenn die Konzentration der Nährstoffe (oder einiger Nährstoffe) nicht zu hoch ist. In diesem Fall wird der Wirkmechanismus der selektiven Nährstoffaufnahme gestört und die Pflanze zur passiven Aufnahme gezwungen. Das Prinzip ist: Je höher die Konzentration einzelner Nährstoffe, desto schneller und in größeren Mengen dringen sie in die Pflanze ein, unabhängig davon, ob die Pflanze sie braucht oder nicht. Die intensive Aufnahme eines Nährstoffs unterdrückt dann die Aufnahme anderer Nährstoffe. Dies führt zu einer Störung der ausgewogenen Nährstoffzufuhr.
Gärtner kennen die Auswirkungen einer selektiven Nährstoffaufnahme als Wirkung alter Bodenkräfte und setzen alles daran, ihre kultivierten Gartenbaukulturen voll auszuschöpfen. Sie sorgen nicht nur für die Versorgung des Bodens mit organischen Düngemitteln und die Abschwächung der sauren Bodenreaktion durch Kalkung (Kalkdüngung), sondern auch für eine gute Bodenstruktur und ein geeignetes Feuchte- und Luftregime des Bodens. Kurzum: Sie arbeiten für eine dauerhafte Steigerung der Bodenfruchtbarkeit. Dies ist die Grundprämisse der alten Bodenmacht. Damit diese „Kraft“ genutzt werden kann, um hohe und qualitativ hochwertige Erträge für Gartenkulturen zu erzielen, ist eine Düngung erforderlich. Die Nährstoffaufnahme durch hohe Ernten ist so hoch, dass ohne Düngung der Boden in unserem Garten bald kraftlos sein würde.
Nährstoffaufnahme einiger Gartenkulturen (in g pro 1 m2)
Kohl
N: 15g
P: 2,2 g
K: 18,7 g
Ca:?
Mg:?
Blumenkohl
N: 20g
P: 2,5 g
K: 17g
Ca: 10g
Mg: 1,5 g
Tomate
N: 10g
P: 3,2 g
K: 16g
Ca: 8g
mg: 1,2 g
Zwiebel
N: 9g
P: 2,1 g
K: 12g
Ca: 4,5g
Mg: 1,5 g
Hülsenfrüchtler (Leguminosen und Klee) haben eine besondere Fähigkeit, Stickstoff auch aus der Luft aufzunehmen, durch die sogenannten Knollenbakterien, die sich an den Wurzeln im Boden bilden. Ihre Entstehung kann unterstützt werden durch die sogenannten Impfungen. Cs. Das Arzneimittel heißt Rhizobin. Wir beimpfen damit Saat oder Erde auf den Parzellen, auf denen die betreffende Art entweder noch nie oder vor langer Zeit angebaut wurde.
Die Pflanzen nehmen über die Blätter in Wasser gelösten Nährstoffe in erheblicher Verdünnung (0,2 bis 0,5%) auf. Nährstoffe dringen hauptsächlich durch die Blatthaut und durch aktiven Transport dank Trägerstoffen durch die Membranen in den Zellinnenraum (Vakuolen) ein. Diese Methode der Nährstoffaufnahme durch Pflanzenblätter wird als Außerwurzelernährung bezeichnet.
Bei dieser Ernährungsweise gelangen Nährstoffe sehr schnell in die Pflanze, sodass sie sofort für die Bildung organischer Substanz verwendet werden können. Der höchste Verwertungsgrad (Verwertung) wird bei den Nährstoffen erreicht, an denen es der Pflanze mangelt.
Das Eindringen von Nährstoffen in die Blätter erfolgt so schnell, dass einige innerhalb weniger Stunden eindringen. Untersuchungen haben gezeigt, dass 50 % des zugeführten Stickstoffs bereits innerhalb von 1 bis 4 Stunden und 50 % Magnesium oder Natrium innerhalb von 5 Stunden aufgenommen werden. Kalium, Phosphor und Calcium werden langsamer (innerhalb von 3 bis 5 Tagen) aufgenommen. Aber auch diese Zeiten sind im Vergleich zur Aufnahme „durch die Wurzeln“ deutlich kürzer.
Auch der Nährstoffverwertungsgrad „durch die Blätter“ ist zwei- bis dreimal höher als durch den Boden. Niedrigere Lufttemperatur und höhere relative Luftfeuchtigkeit tragen zu einer schnelleren und sehr guten Nährstoffaufnahme durch die Blätter bei. Auch nach Regen oder bei Verwendung sogenannter Superspreiter (Super-Durchdringungsmittel) wird die Oberfläche der Nährblätter leichter durchlässig.
5. Verwertung der erhaltenen Nährstoffe
Die von den Pflanzen aufgenommenen Nährstoffe werden für komplexe biologische Prozesse verwendet, die das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen durch die Schaffung wünschenswerter Produkte ergänzen. Wir sprechen fachlich über die Realisierung eines genetischen Programms der entsprechenden Arten und Sorten von Gartenkulturen. Je besser die Nährstoffaufnahme dem Bedarf und dem Vegetationsrhythmus der Pflanzen entspricht, desto reicher und besser können wir die Ernte erwarten.
Dieses Verhältnis ist spezifisch für einzelne Arten, oder Sorten von Kulturpflanzen und variiert innerhalb einer bestimmten Spannweite sogar während der Vegetationsperiode. Beispielsweise ist bei den meisten Pflanzen das optimale Stickstoff-Phosphor-Verhältnis bei jüngeren Pflanzen breiter (mehr Stickstoff pro Phosphoreinheit) als bei älteren Pflanzen. Die Bedeutung eines geeigneten Nährstoffverhältnisses für den Erfolg von Gartenkulturen lässt sich beispielsweise an den Ergebnissen eines Experiments mit Tomaten zeigen.
Einfluss des Nährstoffverhältnisses auf die Tomatenernte
Verhältnis N = 100 P = 5,3 K = 49,6
Anzahl der Früchte pro Strauch: 13.8 g
Durchschnittliches Fruchtgewicht: 60,3 g
Gewicht der roten Früchte pro Strauch: 779 g
Verhältnis N = 100 P = 7,4 K = 64,8
Anzahl der Früchte pro Strauch: 16,6 g
Durchschnittliches Fruchtgewicht: 74,2 g
Gewicht der roten Früchte pro Strauch: 1103 g
Verhältnis N = 100 P = 10,2 K = 78,1
Anzahl der Früchte pro Strauch: 20,3 g
Durchschnittliches Fruchtgewicht: 76,6 g
Gewicht der roten Früchte pro Strauch: 1453 g
Aus der Tabelle geht sehr deutlich hervor, dass bei unzureichender Aufnahme von Phosphor (P) und Kalium (K) weniger und kleinere Früchte entstanden sind, so dass der Endertrag fast um die Hälfte geringer war.
Als recht einfache Faustregel gilt, wenn die Pflanzen ihrem Bedürfnis entsprechend, Nährstoffe in einem ausgewogenen Verhältnis aufnehmen, kann ein hoher und guter Ertrag erzielt werden. Darin besteht der Erfolg aller Gärtner, die das „Alphabet der Pflanzenernährung und -düngung“ beherrschen.
Wir alle wissen sehr gut, dass es für den Erfolg in diesem Bereich nicht nur erforderlich ist, bestimmte Düngungsmaßnahmen zu beherrschen, sondern auch „einen Einblick in die Geheimnisse chemischer und biologischer Prozesse in Böden, Pflanzen oder Düngemitteln“ zu bekommen. Das bedeutet die Fachliteratur zu studieren, denn Optimierung der Pflanzenernährung heißt nicht nur die Ansprüche der Kulturpflanzen und die Eigenschaften von Düngemitteln zu berücksichtigen, sondern auch die Eigenschaften des Bodens, die Art der Bewirtschaftung, Witterungseinflüsse und andere Faktoren zu berücksichtigen, womit sich das nächste Kapitel: „Auswirkungen auf die Nährstoffaufnahme“ beschäftigt.
6. Was alles beeinflusst die Aufnahme von Nährstoffen?
Vor nicht allzu langer Zeit dachten wir, dass die Nährstoffaufnahme der Pflanzen in unseren Gärten hauptsächlich von Nährstoffen beeinflusst wird, die wir direkt an die Kulturpflanzen applizieren. Chemische Analysen von Pflanzen, die in den letzten Jahren auch an Gartenkulturen durchgeführt wurden, haben unsere früheren Vorstellungen korrigiert. So entzogen beispielsweise Karotten, die mit 9,0 g Stickstoff, 1,8 g Phosphor und 10,0 g Kalium gedüngt wurden, dem Boden weit mehr Nährstoffe als aus den zugeführten Düngemitteln. Dies liegt daran, dass regelmäßig mit organischen und mineralischen Düngemitteln gedüngte Gartenböden hohe Nährstoffgehalte im Boden aufweisen und Nährstoffe aus dem Bodenvorrat besser aufgenommen werden.
Durch agrochemische Analyse der entnommenen Bodenprobe können wir uns vom Nährstoffgehalt im Boden unserer Beete im Garten überzeugen. Eine Analyse regelmäßig gedüngter Gartenerde ergab beispielsweise, dass bis in eine Tiefe von 20 cm 260 mg P (Phosphor), 510 mg K (Kalium) und 116 mg Mg (Magnesium) pro 1 kg Boden vorhanden sind. In Gramm und m2 sind es 78 g P, 153 g K und 35 g Mg. Das ist ein Vielfaches mehr, als wir pro Jahr an Düngemitteln liefern. (Als sehr hohe Phosphordosis kann ein Wert von 5 g P, 20 gK und 3 g Mg angenommen werden)
Wir haben gezeigt, dass Pflanzen Nährstoffe sowohl aus Düngemitteln als auch aus Bodenressourcen beziehen. Durch die Düngung versorgen wir die Pflanzen mit Nährstoffen, aber da sie im Düngungsjahr nur einen Teil der zugeführten Düngemittel aufnehmen können, gelangt der restliche Teil in den Bodenvorrat (alte Silos), aus dem diese Nährstoffe von anderen Kulturpflanzen genutzt werden. „Damit düngen wir nicht nur die Pflanzen, sondern auch den Boden und die Folgefrüchte damit.“
Aus organischen Düngemitteln (Mist, Kompost) können Pflanzen im Jahr der Düngung etwa 35 % Stickstoff, 25 % Phosphor und 45 % Kalium aufnehmen. Bei den Industriedüngern ist der Nährstoffanteil, der im Jahr der Düngung aufgenommen wird, höher, etwa 60 % Stickstoff, 25 % Phosphor und 55 % Kalium. Der Nutzungsgrad von Nährstoffen aus Düngemitteln hängt nicht nur von einem geeignet gewählten Düngeverfahren ab, sondern auch von einer Reihe weiterer Faktoren (Art der Pflanze, Bodenfruchtbarkeit, Witterung). Aufgrund der unterschiedlichen Nutzung und Fähigkeit der Böden, einzelne Nährstoffe zu binden, stellen Gärtner auch auf die Anwendung eines Düngesystems um, bei dem wir hauptsächlich Pflanzen mit Stickstoffdüngern direkt düngen, während mit anderen Düngern der Boden gedüngt wird.. Bodenkräfte Die Ergebnisse von Versuchen und langjährigen Erfahrung haben gezeigt, dass diese fortschrittliche Düngungsmethode auch im Garten dazu beiträgt, Nährstoffe aus Düngemitteln besser zu nutzen, um hohe und gute Erträge zu erzielen.
Lassen Sie uns mehr über die Hauptursachen sprechen, die die Verwendung von Nährstoffen aus Düngemitteln und Boden reduzieren. Eine häufige Ursache für die geringe Stickstoffnutzung von leicht löslichen Düngemitteln (Salpeter-, Harnstoff- oder Mehrnährstoffdünger) ist, dass wir eine einzelne hohe Dosis anstelle von niedrigen häufigen Dosen verwenden. Dadurch können Pflanzen etwa 40 % weniger aufnehmen, als wenn wir während der Vegetationsperiode dreimal die gleiche Menge Stickstoff zu Dritteln zuführen. Dies liegt daran, dass große Mengen Stickstoff nicht auf einmal von Pflanzen aufgenommen werden können und im Boden vor allem der Nitrat-Stickstoff schlecht gebunden ist. Und so wandert beim ersten starken Regen oder beim ersten Gießen der nicht aufgenommene Stickstoff nach unten und zu unserem Nachteil verdirbt er uns die Trinkwasserquellen. Nicht nur unsere, sondern auch weltweite Standards halten Trinkwasser für unbedenklich, wenn es nicht mehr als 50 mg Nitrate in 1 Liter Wasser enthält (bei Säuglingen ist dieses Kriterium mit 15 mg deutlich niedriger). Einmalige hohe Stickstoffdosen führen in der Regel zu einem erhöhten Nitratgehalt in Pflanzen, insbesondere in Gemüse, wo sie auch für den Menschen schädlich sind. Daher gehen Gärtner zu einer immer häufigeren Düngung von Gartenkulturen mit kleinen Dosen Stickstoffdünger während der Vegetationsperiode über.
Durch den Einsatz von Blattdünger beschleunigen wir die Nährstoffaufnahme, denn beispielsweise wird Stickstoff in Form von Harnstofflösung von Gurken oder Tomaten in nur 1 bis 4 Stunden zu 50 % aufgenommen und Magnesium in Äpfeln innerhalb von 1 Stunde zu 20 % Stunde.
Bodenreaktionen haben einen signifikanten Einfluss auf die Nährstoffaufnahme. Die meisten Nährstoffe sind auf sauren und alkalischen Böden nur eingeschränkt zugänglich. Phosphor (P) reagiert beispielsweise sehr stark in der sauren Bodenreaktion (unter pH 5,0) und in der basischen (alkalischen) Bodenreaktion (über pH 7,0), wenn die Zugänglichkeit dieses Nährstoffs für Pflanzen stark abnimmt. Im Gegensatz dazu ist die Wirkung einer Düngung mit löslichen Phosphorformen (z. B. Superphosphat) auf solchen Böden gering. Mangan (Mn) hat die größte Zugänglichkeit in sauren Böden und Bor (B) hingegen nur in sauren Böden wenig Zugänglichkeit.
Gartenpflanzen haben die besten Bedingungen für die Nährstoffaufnahme, wenn wir sie in Lebensräumen anbauen, in denen die Bodenreaktion ihren Anforderungen entspricht. Ist dies nicht der Fall, müssen wir geeignete Maßnahmen ergreifen, d.h. saure Bodenreaktion durch Kalken verringern, oder Verminderung der alkalischen Bodenreaktion durch Versauerung (Torf, physiologisch saure Düngemittel). Ein weiterer Faktor, der die Nährstoffaufnahme reduziert, ist Trockenheit. Aufgrund des Wassermangels leiden Pflanzen meist unter einem Mangel an allen Nährstoffen. Der Stickstoffgehalt im Trockenjahr war 35 %, Phosphor 30 % und Kalium 33 % niedriger als im feuchteren Jahr. Bei einzelnen Kulturpflanzen stoßen wir hauptsächlich auf einen Mangel an Phosphor, bzw. Bor.
Pfirsich
Nicht bewässert
P-Gehalt in Blättern = 100 %
K-Gehalt in Blättern = 100 %
Bewässert
P-Gehalt in Blättern = 157%
K-Gehalt in Blättern = 120%
Apfelbaum
Nicht bewässert
P-Gehalt in Blättern = 100 %
K-Gehalt in Blättern = 271%
Bewässert
P-Gehalt in Blättern = 157%
K-Gehalt in Blättern = 125%
Trockenheit kann durch Bewässerung weitgehend ausgeglichen werden. Obstbäume hatten während der Bewässerung einen höheren Gehalt an Phosphor (P) und Kalium (K) in den Blättern als nicht bewässerte Bäume.
Überschüssiges Wasser: Durchnässung stört auch die Nährstoffaufnahme hauptsächlich aufgrund von Luftmangel im Boden. Auf ausgewaschenen Böden ist die Situation ähnlich. Die sich auf der Bodenoberfläche bildende Kruste „erstickt“ die Pflanzen nicht nur, sondern schränkt auch ihre Ernährung ein. Versuche mit Gräsern haben gezeigt, dass z.B. bei der Wehrlosen Trespe reduzierte ein Luftmangel im Wurzelbereich die Nährstoffaufnahme um etwa ein Viertel. Gärtner wissen jedoch um die „düngende“ Wirkung der Lockerung von lockerem Boden, der immer eine verstärkte Nährstoffaufnahme folgt. Im Experiment mit Tomaten verringerte sich die Nährstoffaufnahme durch Verringerung des Sauerstoffpartialdrucks (O2) in der Nährlösung.
Spiegelung des reduzierten O2-Drucks in der Nährlösung für die Nährstoffaufnahme der Tomaten
O2-Druckreduzierung um 76 %
O2-Druckreduzierung um 98%
Die Wirkung von Licht auf die Nährstoffaufnahme wurde ebenfalls untersucht. Es hat sich gezeigt, dass die Nährstoffaufnahme im Allgemeinen mit abnehmender Lichtintensität abnimmt (Abbildung 7). Die Kaliumaufnahme ist am wenigsten reduziert. Es scheint dadurch wird das Fehlen von einfallendem Licht bis zu einem gewissen Grad kompensiert. Nicht nur Wasser und Licht, sondern auch die Bodentemperatur beeinflussen die Nährstoffaufnahme. Eine Abnahme der Aufnahme bei Kälte wurde vor allem bei Kalium (K), aber auch bei Phosphor (P) beobachtet, während die relative Aufnahme von Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) anstieg.
Wie bereits erwähnt, haben Pflanzen in ausreichend mit organischer Substanz (Humus) versorgten Böden bessere Voraussetzungen für die Nährstoffaufnahme und jeder Gärtner weiß, dass die Wirkung von Industriedünger auf Böden mit unzureichender organischer Düngung geringer ist.
Es wird angegeben, dass bei regelmäßiger organischer Düngung die Aufnahme von Nährstoffen aus Industriedünger bei Stickstoff (N), 33% bei Phosphor (P), 65% bei Kalium (K), 12% bei Calcium (Ca) um ca. 44% höher ist und um 45% bei Magnesium (Mg) im Vergleich zu Böden, die lange Zeit nicht organisch gedüngt wurden. Auch Vorkulturen sowie Unkräuter beeinflussen die Nährstoffaufnahme. Dies ist häufig auf die einseitige Entleerung einiger Nährstoffe aus dem Boden zurückzuführen, deren Mangel sich dann bei Folge- oder Nebenkulturen bemerkbar macht.
Bei der Nährstoffaufnahme kommt es bei höheren Konzentrationen in der Bodenlösung zu einer Wechselwirkung, bei der der Nährstoff im relativen Überschuss die Aufnahme einiger anderer Nährstoffe unterdrückt. Wir nennen dieses Phänomen Antagonismus. Beispielsweise unterdrückt eine hohe Kaliumkonzentration (bei übermäßiger Anwendung von Kaliumdüngern und unzureichender Magnesiumdüngung) die Magnesiumaufnahme. In einem Experiment mit Sellerie erhöhte eine Überdosis Kaliumdünger die Kaliumaufnahme um 78 %. und bei gleichzeitiger Reduzierung der Magnesiumaufnahme um 18 %.
Andererseits kann es auch vorkommen, dass sich die Aufnahme eines Nährstoffs auf die Aufnahme anderer günstig auswirkt. Wir nennen das Synergismus. Das tritt am häufigsten bei kontinuierlicher Stickstoffdüngung auf gut mit anderen Nährstoffen versorgten Böden (in der alten Bodenkraft) auf. Einen wesentlichen Einfluss auf die Nährstoffaufnahme hat die sogenannte. Aufnahmekapazität der Pflanzen. Sie wird durch das Volumen und die Aktivität der Wurzeln bestimmt. Es ist wichtig zu beachten, dass gut ernährte Pflanzen, denen ein oder mehrere Nährstoffe nicht fehlen, eine höhere Aufnahmekapazität haben. Dieser Zusammenhang ist seit der frühen Jugend der Pflanzen erkennbar, weshalb wir darauf achten, dass alle Nährstoffe bereits im Samen bzw. Setzling vorhanden sind. Mit anderen Worten, wenn wir auf den guten Ernährungszustand der Mutterpflanze achten, werden auch die Tochterpflanzen für eine bessere Nährstoffaufnahme in der Anfangsvegetation „gewappnet“. Interessant ist, dass Blattdünger den Ernährungszustand von Pflanzen korrigieren und optimieren und so ihre Aufnahmekapazität erhöhen können. Dies kann auch die unerwarteten Ertragssteigerungen und Qualitätsverbesserungen bei entsprechender Verwendung relativ geringer Nährstoffmengen in diesen modernen Düngemitteln erklären.
7. Nährstoffaufnahme während der Vegetation
Der Nährstoffbedarf ist während der Vegetation immer noch nicht gleich. Beim Keimen brauchen Pflanzensamen viel Wasser, aber keine Nährstoffe. Sie beziehen sie aus Beständen in Samen oder Knollen. Junge Pflanzen haben einen hohen Nährstoffbedarf. Sie nehmen sie intensiv auf und nutzen sie für das Wachstum. Zu dem Zeitpunkt, an dem das Wachstum der Blattflächen seinen Höhepunkt erreicht und sich die Reserveorgane (Samen, Knollen usw.) zu bilden beginnen, haben die Pflanzen ebenfalls einen hohen Nährstoffbedarf, der jedoch zum großen Teil bereits festgelegt ist. Stickstoff wird bei der Produktion von Proteinen, insbesondere während der Entwicklung der Blattfläche, in großen Mengen aufgenommen. Der Phosphorbedarf ist zu Beginn der Entwicklung des Wurzelsystems und zu Beginn der Bildung von Früchten und Samen am höchsten. Der Kaliumbedarf ist am größten, wenn die für die Blattmasseentwicklung notwendigen Glyzide gebildet werden und später, wenn sie zur Bildung von Reservestoffen verwendet werden.
In der Endphase des Wachstums hört die Intensität der Nährstoffaufnahme auf, teilweise sogar mit dem Fallen der Blätter oder der Ausscheidung von Wurzeln in den Boden nimmt der Nährstoffgehalt der Pflanzen ab. Dies ist insbesondere bei mehrjährigen Kulturen von Bedeutung, bei denen ein erheblicher Teil der Nährstoffe in die Reserveorgane wandert.
Die relative Intensität der Nährstoffaufnahme (N, P, K) bei Frühkartoffeln und beim spätherbstlichen Grünkohl zeigt, dass Frühkartoffeln im April nur einen geringen Anteil an der Gesamtaufnahme erhielten, während der größte Anteil an Nährstoffen von Mai bis Juni aufgenommen wurde. Beim spätherbstlichen Grünkohl wurde im Mai ein geringer Anteil an Nährstoffen aufgenommen, der höchste für Stickstoff (N) von August bis November und für Phosphor (P) und Kalium (K) von September bis Oktober. Es ist auch notwendig, die Düngung dementsprechend anzupassen, die Jungpflanzen nicht düngen und die ausgewachsenen Pflanzen nicht verhungern lassen.
Die Aufnahme von Nährstoffen im Zusammenhang mit der Trockensubstanzbildung der Pflanzenmasse spiegelt sich in der sog. Nährstoffkonzentration oder in dem Nährstoffanteil in der Trockenmasse. Aufgrund der Tatsache, dass die Intensität der Nährstoffaufnahme der Intensität der Trockenmassebildung während der Vegetation vorausgeht, nimmt die Nährstoffkonzentration in der Trockenmasse der Pflanzen ab. Wir nennen dieses Phänomen den „Verdünnungseffekt“. Die Tabelle zeigt beispielhaft die Abnahme der Nährstoffkonzentration in der oberirdischen Gurkenmasse im späteren Vegetationsstadium im Vergleich zum früheren Stadium.
Zeitliche Aufnahme von Nährstoffen in Frühkartoffeln in verschiedenen Monaten
Stickstoff (N) = 3%
Phosphor (P) = 7%
Kalium (K) = 7%
Stickstoff (N) = 23%
Phosphor (P) = 27%
Kalium (K) = 35%
Stickstoff (N) = 100 %
Phosphor (P) = 100 %
Kalium (K) = 100 %
Zeitliche Aufnahme von Nährstoffen beim spätherbstlichen Grünkohl
Stickstoff (N) = 10%
Phosphor (P) = 6%
Kalium (K) = 9%
Stickstoff (N) = 35%
Phosphor (P) = 20 %
Kalium (K) = 20%
Stickstoff (N) = 60%
Phosphor (P) = 38%
Kalium (K) = 40%
Stickstoff (N) = 80%
Phosphor (P) = 60%
Kalium (K) = 60%
Stickstoff (N) = 90%
Phosphor (P) = 90%
Kalium (K) = 90%
Stickstoff (N) = 95%
Phosphor (P) = 100 %
Kalium (K) = 100 %
Stickstoff (N) = 100 %
Phosphor (P) = 95 %
Kalium (K) = 95 %
8. Prozentualer Nährstoffinhalt in den Gartenpflanzen
Die Nährstoffkonzentration in Pflanzen (ihr prozentualer Anteil in der Trockenmasse) ist sehr unterschiedlich. Sie hängt nicht nur von der Pflanzenart und der Vegetationsphase ab, sondern auch von Pflanzenteilen und den Ernährungsverhältnissen.
Die Blätter enthalten am meisten Stickstoff (N) und Kalium (K), am häufigsten von 1 bis 5 %. Die Gehalte an Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Phosphor (P), Schwefel (S) und Chlor (CI) sind geringer. Sie reichen normalerweise von 0,1 bis 2 %. Eisen (Fe) und Spurenelemente Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu) und Bor (B) sind in geringen Mengen von 5 bis 200 ppm (ppm = ein Millionstel oder mg pro 1 kg) vorhanden. Molybdän (Mo) ist in kleinsten Mengen von 0,2 bis 5 ppm vorhanden.
Junge Blätter haben in der Regel eine hohe Konzentration der meisten Nährstoffe. Ältere Blätter hingegen weisen oft höhere Gehalte an bewegungsarmen Nährstoffen auf, z.B. Calcium (Ca), Kupfer (Cu) oder Bor (B). Zum Beispiel hatten die jüngsten Blätter von Tomaten nur 0,7% Ca in der Trockenmasse, während die ältesten Blätter 4,7% Ca, d.h. fast siebenmal mehr. Dies wird durch Daten bei Weinreben bestätigt, bei denen der Mg-Anteil in älteren Pflanzen höher war.
Einfluss des Weinblattalters auf den Nährstoffgehalt der Blatttrockenmasse
% N
Das jüngste Blatt = 5,03
Ältestes Blatt = 2
% P
Das jüngste Blatt = 1,60
Ältestes Blatt = 0,67
% Ca
Das jüngste Blatt = 0,05
Ältestes Blatt = 0.60
% Mg
Das jüngste Blatt = 0,17
Ältestes Blatt = 0.28
Während wir in den Wurzeln im Allgemeinen niedrige Nährstoffgehalte finden, reichern sich in den Samen hauptsächlich Stickstoff, Phosphor und Magnesium an.
Einige Pflanzenarten zeichnen sich durch einen höheren Nährstoffbedarf aus und wir finden daher höheren Gehalt in ihnen, wie beispielsweise Hülsenfrüchte, die relativ mehr Kalzium (Ca), Magnesium (Mg), Bor (B) aber wenig Schwefel (S) in der Trockenmasse enthalten. Kreuzblütler enthalten relativ viel Schwefel. Salztolerante Pflanzen haben neben Schwefel mehr Natrium (Na), Magnesium (Mg) und Chlor (CI). Pflanzen, die auf sauren Böden gut wachsen, haben relativ höhere Konzentrationen an Eisen (Fe), Mangan (Mn) und Aluminium (AI).
Mittlere Nährstoffkonzentration der wichtigsten Gartenkulturen
arbeiten daran….
9. Die von den Gartenpflanzen entzogene Nährstoffmenge
Eine umfassende Antwort auf die Frage, wie viele Nährstoffe die Kulturpflanzen verbrauchen, wäre sehr umfangreich, denn:
a) es gibt viele Gartenkulturen und jede von ihnen (aber auch von einzelnen Sorten) hat unterschiedliche Ansprüche;
b) Die Bedingungen für den Anbau von Gartenkulturen sind sehr unterschiedlich und reichen von sandigen bis lehmigen Böden in warmen, trockenen Tieflandgebieten bis hin zu kalten, feuchten Vorgebirgsgebieten;
c) die Düngung und damit der Ernährungszustand ist nicht immer optimal, so dass es manchmal zu einer üppigen Aufnahme bestimmter Nährstoffe kommt;
Die optimale Nährstoffaufnahme ist jedoch ein wichtiger Leitfaden für die Düngung, und daher finden wir in der Literatur ausreichende Daten, auf denen die empfohlenen Dosierungen von Düngemitteln in Fachhandbüchern für die Ernährung von Gartenkulturen basieren.
Zur Veranschaulichung: Ein Ertrag von 5 kg Blumenkohl pro 1 m2 zieht Durchschnitt 20 g N, 3,5 g P, 21 g K, 4,6 g Ca und 0,5 g Mg ab, während Rotkohl bei gleichem Ertrag 30 g N, 3,7 g P, 29 g K, 25 g Ca und 4,2 g Mg abzieht. Es gibt jedoch auch einige Kulturen, die bei mittleren Erträgen weit weniger Nährstoffe von m2 entziehen. 0,4 kg Spargel entziehen beispielsweise nur mäßig 8 g N, 1,8 g P, 8,4 g K, 3,9 g Ca und 0,9 g Mg.
Es kommt natürlich auch auf die Anbaumethode an. Gurken, die in einem Gewächshaus mit einer Ernte von 25 kg pro m2 angebaut werden, ziehen durchschnittlich 45 g N, 11 g P, 58 g K, 17 g Ca und 6 g Mg. In einem freien Beet mit einem Ertrag von 4 kg pro m2 verbrauchen Gurken nur 15 g N, 4 g P, 21 g K, 43 g Ca und 15 g Mg.
Bei der sogenannten Nährstoffbilanz, d.h. wenn man bedenkt, wie viele Nährstoffe wir durch die Düngung ergänzen müssen, müssen wir berücksichtigen, dass aus der Ernte ein Teil der Nährstoffe (in Abfall nicht konsumierbaren Pflanzenteilen) über den Kompost in den Garten zurückgeführt wird. Auch den Nährstoffinhalt des Bodens müssen wir in die Berechnungen einbeziehen. Wenn es nicht ausreicht, müssen wir den Nährstoffbedarf erhöhen, wenn es zu hoch ist, werden wir einige Nährstoffe einsparen.
