Pflanzen und Nährstoffe

Im Gegensatz zu Tieren, ernähren sich Pflanzen ausschließlich anorganisch. Diese als autotroph bezeichnete Ernährungsweise führt dazu, dass die Pflanze aus energiearmen und anorganischen chemischen Verbindungen energiereiche organische Verbindungen erzeugen kann. Dabei erzeugen sie im Zuge der Photosynthese aus Wasser und Kohlenstoffdioxid den Zucker Glucose. Damit die Pflanze jedoch wachsen, Blüten bilden und Früchte ausbilden und viele andere Funktionen ausüben kann, werden weitere Nährstoffe benötigt.

Nährstoffe für Pflanzen

Pflanzen brauchen einige Nährelemente, um alle lebenswichtigen Funktionen ausüben zu können. Die von den Pflanzen benötigten Nährstoffe werden grob in zwei Nährstoffklassen untergliedert:

• den Makronährstoffen (Makronährelemente)
• den Mikronährstoffen (Spurenelemente)

Insgesamt zählen sechs Nährelemente zu den Makronährstoffen. Diese Stoffe werden von der Pflanze in verhältnismäßig hoher Menge benötigt. Zu diesen Elementen gehören:

• Stickstoff (N)
• Phosphor (P)
• Kalium (K)
• Magnesium (Mg)
• Schwefel (S)
• Calcium (Ca)

Stickstoff

Stickstoff ist das Nährelement, welches von den meisten Pflanzen am häufigsten benötigt wird. Dabei wird Stickstoff vor allem beim Aufbau von Aminosäuren und Nucleinsäuren benötigt. Ferner ist dieser Nährstoff daran beteiligt, Enzyme und Pflanzenpigmente wie Chlorophyll zu bilden. Stickstoff wird kurz gesagt also benötigt, damit eine Pflanze überhaupt wachsen kann. Das Wachstum was dabei ausgeht, bezieht sich sowohl auf das Längen- als auch auf das Massenwachstum. Ohne Stickstoff würden weder die notwendigen Bausteine der Pflanze gebildet werden, noch könnten enzymatische Reaktionen stattfinden.

In den meisten Fällen nehmen die Pflanzen den Stickstoff über die Wurzeln auf, wobei der Stoff hier in der Regel in Form von Verbindungen (z.B. Nitrat, Ammonium) vorliegt. Einige spezialisierte Pflanzen können jedoch auch so genannten Luftstickstoff verarbeiten, der dann in elementarer Form vorliegt.

Leidet eine Pflanze unter Stickstoffmangel, so kommt es zu typischen Mangelerscheinungen, die meist leicht zu erkennen sind. Häufig zeichnet sich ein Mangel an Stickstoff durch so genannte Blattchlorosen aus. Einige Blätter, vor allem die älteren, nehmen dabei eine hellgrüne, gelbe Farbe ein, wobei die Blattspitzen dabei meist bräunlich aussehen. Die gesamte Pflanze wächst kaum noch. Ist der Mangel akut, kommt es meist zum Absterben einzelner Pflanzenteile bis hin zum Eingehen der ganzen Pflanze

Im Gegenzug zum Stickstoffmangel kann aber auch eine Stickstoffüberversorgung zu Beschwerden führen. Eine übermäßiße Aufnahme von Stickstoff führt zu einem zu schnellen Wachstum, zu weichen und labilen Blättern und Sproßen bis hin zur Vergeilung. Der Grund hierfür ist, dass die Pflanze zu viele Aminosäuren und Eiweiße produziert und nicht mehr ausreichend Kraft für die Bildung von Festigungsgewebe hat. Eine Überversorgung von Stickstoff fördert außerdem den Befall von Parasiten und Krankheitskeimen.

Phosphor

Neben Stickstoff ist Phosphor einer der Hauptnährelemente, der für die Pflanzengesundheit und Pflanzenentwicklung maßgeblich ist. Phosphor ist wichtig für

• die Bildung von Nukleinsäuren
• für den Aufbau bestimmter Pflanzenenzyme
• für die Wurzelentwicklung und das Wurzelwachstum
• für Zellteilung (Mitose)
• für die Bildung von Pflanzenabwehrstoffen
• für die gesunde Entwicklung von Samen

Phosphor wird dabei nicht als Element sondern als Verbindung aufgenommen. Ob und wieviel Phosphor aufgenommen werden kann, hängt maßgeblich vom Boden bzw. der verwendeten Erde ab. Ein zu niedriger pH-Wert, ein zu feuchter oder verdichteter Boden oder nur geringe Gehalte an Humus führen meist zu einer geringen Aufnahme von Phosphaten. Bei der Versorgung der Pflanzen mit Phospaten ist also nicht nur auf die absolute Nährstoffverfügbarkeit zu achten, sondern auch die vorliegenden Eigenschaften und Qualitäten von Boden bzw. Erde.

Ein Mangel an Phosphor führt auf Dauer zu irreversiblen Pflanzenschäden. Typische Phosphatmangelsymptome sind mickriger bzw. kümmerlicher Pflanzenwuchs, ein nur mangelhaft ausgebildetes Wurzelsystem oder eine ausbleibende bzw. verzögerte Blüte. Gelegentlich werden die Blätter dunkler oder haben eine rötliche Ausbildung. Viele Blätter sterben meist auch vorzeitig ab. Unter Umständen können auch Pflanzen, die eigentlich frosttolerant bzw. frostresitent sind, unerwartet absterben.

Auch bei Phosphaten kann sich eine Überversorgung als negativ für das Pflanzenwachstum erweisen.

In vielen Privatgärten ist ein Überschuss an Nährstoffen wie Phosphor und Kalium vorhanden. Um eine Überdüngung zu vermeiden, sollten daher von Zeit zu Zeit Bodenanalysen durchgeführt werden. Auch wenn diese Geld kosten mögen, sollte berücksichtigt werden, dass diese im Endeffekt auch Geld einsparen können. Werden nämlich zuviele Düngemittel

Kalium

Der dritte wichtige Nährstoff neben Phosphor und Stickstoff ist Kalium, meist auch kurz Kali genannt. Kalium ist an vielen Stoffwechselprozessen beteiligt und somit für die Pflanzengesundheit unerlässlich. Zu Funktionen von Kalium für die Pflanze gehören u.a.

• Aktivierung von Pflanzenenzymen
• Bildung des Stützgewebes
• Beteiligung an Stoffwechselvorgängen, u.a. Osmose, Transpiration
• Beteiligung an der Bildung und dem Transport von Kohlehydraten
• Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und Fraßfeinden
• Verbesserung der Wasserzirkulation

Kalium ist darüber hinaus ein wesentlicher Nährstoff in puncto Ertrag und Qualität von Obst- und Gemüsefrüchten. Vor allem einige starkzehrende Pflanzen wie Tomaten, Zucchinis benötigen viel Kali, damit sie wohlschmeckende Früchte hervorbringen. Auch Lagergemüse wie Möhren, Pastinaken und Sellerie sind grundsätzlich haltbarer und qualitativ hochwertiger, wenn die Kaliumversorgung optimal ist.

Die Aufnahme vom Kalium hängt wie Phosphor auch stark von den Bodeneigenschaften ab. Eine wichtige Eigenschaft stellt hier die Kationenaustauschkapazität dar, die angibt, wie effizient Nährstoffe im Boden aufgenommen und wieder abgegeben werden können. Diese wird maßgeblich vom Anteil der im Boden enthaltenden Ton-Humus-Komplexe beeinflusst. Kalium kann von einer Pflanze grundsätzlich nur als Ion von der Bodenlösung aufgenommen werden. Sind Kaliumverbindungen also an Bodenteilchen fest gebunden

Ein Kaliummangel führt sehr häufig dazu, dass Pflanzen krankheitsanfällig werden. Bei Tomatenpflanzen fördert ein Mangel an Kali u.a. die Ausbildung von Braunfäule. Häufig macht sich eine Unterversorgung mit Kalium an Rissen an Früchten oder durch unerwartetes Welken bemerkbar. Unter Umständen können auch Wachstumsstörungen auftreten. Durch Überversorgung mit anderen Nährstoffen, kann auch ein Kaliummangel entstehen. Beispielsweise passiert dies, wenn im Boden zuviel Magnesium oder zu hohe Stickstoffanteile vorhanden sind, die eine optimale Aufnahme des Nährstoffs verhindert.

Ebenso kann eine Überversorgung mit Kalium dazu führen, dass Pflanzen nicht mehr richtig wachsen. Das liegt u.a. daran, dass Magnesium nicht mehr in den Mengen aufgenommen werden kann, da das Kalium wichtige Kationenaustauscherplätze einnimmt.

Magnesium

Magnesium zählt zwar ebenfalls zu den Hauptnährstoffen der meisten Pflanzen, wird allerdings in deutlich geringeren Anteilen benötigt. Das zu den Metallen zählende Element wird hat u.a. folgende Funktionen:

• Optimierung der Phosphorversorgung
• Beteiligung an der Bildung einiger Enzyme
• Beteiligung an der Bildung von Chlorophyll (Blattgrün)
• Wachstumssteigerung
• Geschmacksqualität von Feldfrüchten

Ein Magnesiummangel ist meist sehr deutlich zu erkennen. Meist sind die Blätter durch helle Flecken oder eine spezifische Gelbfärbung zu erkennen, bei dem die Blattnerven ihre grüne Färbung behalten. In der Folge nimmt die Photosyntheseleistung der Pflanze deutlich ab, da nur noch ungenügend Chlorophyll von der Pflanze gebildet wird. Meist lässt sich eine Unterversorgung mit Magnesium schnell beheben. Wird der Mangel jedoch nicht beseitigt, so werden die Blätter abgeworfen, die Erträge bleiben aus oder werden mickrig und die Pflanze stirbt auf Dauer ab.

Eine Überversorgung ist in der Regel nicht relevant, da überschüssiges Magnesium in den Vakuolen der Blattzellen gespeichert wird. Besteht im Boden oder in der Erde jedoch ein Magnesiumüberschuss, so kann dies zur verminderten Aufnahme von Kalzium und Kalium führen.

In vielen Düngern ist heute Magnesium enthalten, so dass eine Unterversorgung nur recht selten auftreten sollte. Viel Magnesium enthalten u.a. auch Dolomitkalk oder einige organische Dünger wie Rindermist oder Knochenmehl.