Nährstoff (Pflanze)

Pflanzen benötigen zu ihrem Leben und Wachstum neben Energie (Licht, Wärme, chemische Energie) wie jedes Lebewesen auch irdische Materie als Nährstoff für ihren Stoffwechsel. Nährstoffe sind von der Pflanze aufnehmbare, zur Ernährung dienende ungeladene Moleküle, wie CO₂, H₂O, O₂ sowie elektrisch geladene Nährstoff-Ionen, zum Beispiel K⁺, NO₃^-. Als Wachstumsfaktoren werden Nährstoffe von den Pflanzen sowohl gasförmig aus der Luft aufgenommen wie auch in Wasser gelöst als mineralische Nährsalze oder organische Stoffe aus dem Boden oder Substrat sowie über die Blätter.

Einteilung der Nährstoffe

die systematische Gliederung von Nährstoffen ist je nach Fragestellung auf unterschiedliche Weise möglich. Neben der Einteilung nach nicht-mineralisch, mineralisch oder organisch wird auch eine Gruppierung nach der Verfügbarkeit, Mobilität, Notwendigkeit oder nach der benötigten Menge des Nährstoffes - Makronährstoff, Mikronährstoff - vorgenommen.

Nährelemente

Eine wichtige Gruppierung ist jedoch die Unterteilung der Nährstoffe nach der Bedeutung der entscheidenden Nährelemente:

notwendige, essentielle Nährstoffe, zum Beispiel K⁺; lebensnotwendig sind neben den primären nicht-mineralischen Bausteinen der organischen Substanz (C, O, H) noch 13 weitere Elemente bei höheren Pflanzen;
alternativ erforderliche, substituierbare Nährstoffe: N⁺ als Nitrat, Ammonium oder Aminosäure;
nützliche Nährstoffe: Na⁺ als teilweiser Funktionsersatz für K⁺;
entbehrliche Nährstoffe - etwa 70 Elemente, die natürlich vorkommen; für die Pflanzenernährung entbehrlich ist zum Beispiel Jod, das für Tiere und Menschen lebensnotwendig ist;

zu erwähnen ist eine weitere Kategorie: die toxischen (Schad-)stoffe, die das Pflanzenwachstum hemmen oder die Pflanze zum Absterben bringen. Allerdings ist die Toxizität der Stoffe vielfach von der Konzentration abhängig.

Einteilung nach Menge

Neben den drei Kernnährelementen Stickstoff, Phosphor, Kalium und weiteren Hauptnährelementen wie Schwefel, Calcium, Magnesium gibt es eine Anzahl von Mikronährelementen, deren Wirkungsoptimum sehr schmal ist - nur kleine Mengenunterschiede dieser Spurennährstoffe oder Mikronährstoffe bewirken Mangelerscheinungen oder Überdüngung.

Zu beachten sind bei der Ermittlung des Düngerbedarfes besonders der pH-Wert des Substrates und die Wirkung der verwendeten Nährstoff-Verbindung auf die Bodenreaktion; Stickstoff kann zum Beispiel als sauer wirkendes Nitrat-Ion NO_{3_{^- oder als basisch wirkender Kalkstickstoff CaCN₂ eingesetzt werden. Kalkammonsalpeter liefert den Nährstoff N in neutralisierter, nur leicht saurer Form.}}

Die vorhandene Pufferkapazität des Substrates ist wichtig für die Vermeidung von einem zu hohen Salzgehalt in der Nährlösung. Neben der osmotischen Wirkung des Nährsalzes treten hier toxische Reaktionen - besonders bei Mikronährstoffen - schon bei geringen Konzentrationen auf. Die relative Toxizität von Boraten liegt zum Beispiel um den Faktor 1000 höher als bei Natriumsulfat.

Verfügbarkeit

Die Mechanismen der Nährstoffaufnahme sowie die Nutzbarkeit der Nährstoffe für die Pflanzen ist abhängig von biologischen Prozessen, physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften; wichtige Einflußgrößen sind das verfügbare Bodenvolumen - die Beschaffenheit der Rhizosphäre, die Bodenfeuchte, der Boden-pH in der Bodenlösung, die Sorption der Nährstoffe, die Mobilität bzw. Wasserlöslichkeit des Nährstoffs. Temperatur- und Feuchteverlauf bestimmen die Mineralisierung organischer Substanz durch die Bodenlebewesen.

Nährstoffdynamik

Die Nährstoffdynamik im Substrat stellt ein ständig veränderliches dynamisches Gleichgewicht dar. Wasserlösliche, mobile Nährstoffe können durch die Pflanzenwurzeln leicht aufgenommen werden, sind aber auch leicht ausschwemmbar. Durch Immobilisierung werden leichtmobilisierbare Reserven geschaffen, die durch Fixierungsprozesse zu immobilen Reserven umgewandelt werden können. Aus diesen Reserven erfolgt bei veränderten Gleichgewichtsbedingungen eine Nachlieferung (Defixierung) und schließlich eine Mobilisierung der Nährstoffe.

Eine ideale Nährstoffdynamik besitzt ein Substrat, das viele Nährstoffe leicht mobilisierbar speichert - und damit vor Auswaschung schützt - Überschüsse in Puffersystemen bereithält, ohne zu fixieren, bei Entzug jedoch Nährstoffe ausreichend nachliefert.

Siehe auch

Literatur

Arnold Finck, Kiel 1976: Pflanzenernährung in Stichworten, ISBN 3-554-80197-6

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