Pflanzenernährung und Düngung, Teil 1
Formen und Verhalten der wichtigsten Nährelemente im Boden; Kationenaustausch; Bodenversauerung, Bodenanalysen; Chemie der Dünger Vorlesung drittes Semester SHL, Pa-03
Formen und Verhalten der wichtigsten Nährelemente im Boden; Kationenaustausch; Bodenversauerung, Bodenanalysen; Chemie der Dünger Vorlesung drittes Semester SHL, Pa-03
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 45 |
|---|---|
| Utilisateurs | 15 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Alimentation |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 27.02.2010 / 02.06.2022 |
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Einteilung der Nährelemente
Insgesamt 16 Nährelemente, davon:
- 3 Grundbausteine der organischen Substanz (O, C, H)
- 6 Hautnährelemente
(3 Kern- und Sekundärnährelemente)
- 7 Spurennährelemente
- nützliche Elemente (beschleunigen Wachstum)
Hauptnährelemente
3 Kernnährelemente: N, P, K
3 Sekundärnährelemente: S, Ca, Mg
Spurenelemente
Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, B, Mo
nützliche Elemente
fördern Wachstum, beispielsweise Na bei Zuckerrüben
Na, Si, Co
Formen der Nährstoffe im Boden
- Bodenwasser gelöst
- austauschbarer Form (Kationen, Anionen)
- als Reservenährstoffe in mittelschwer bis schwer löslicher Form
Verfügbarkeit von Nährstoffe im Bodenwasser gelöst
als Ionen, ungeladene Moleküle, Komplexe, Chelate. In dieser Form frei beweglich und für Pflanzen leicht verfügbar.
Verfügbarkeit von Nährstoffe im Boden in austauschbarer Form
Als Kationen oder Anionen an negativ oder positiv geladene Stellen an der Bodenoberfläche (Ton- und Humusteilchen) elektrostatisch gebundene und meist leicht verfügbar
Verfügbarkeit von Nährstoffe im Boden als Reservestoffe in mittelschwer bis schwer löslicher Form
Ein kleiner Teil davon ist mässig verfügbar, der grösste Teil praktisch nicht verfügbar.
Bedeutung Mineraldünger
ohne Mineraldünger könnte Weltbevölkerung nicht ernährt werden
Form, in der Pflanze Schwefel aus dem Boden aufnimmt?
Sulfat
Ladezustand des Bodens
negativ geladen aufgrund der Tonminerale
pflanzenverfügbare Form von P
(Hauptnährelement)
(H2PO4)- Dihydrogenphosphat, (HPO4)2- Hydrogenphosphat, (PO4)3-
pflanzenverfügbare Form von N
(Hauptnährelement)
Nitrat (wichtigste N- Form), Ammonium
Gesetzt vom Minimum
Pflanze beleibt auf dem Niveau des am schlechtesten vorhandenen Nährstoffes. Lieber alles schlecht als alles gut und eines fehlt
pflanzenverfügbare Form von K
(Hauptnährelement)
K+- Ion
pflanzenverfügbare Form von S
(Sekundärnährelemnt)
Sulfat
pflanzenverfügbare Form von Ca
(Sekundärnährelemnt)
(Ca)2+
pflanzenverfügbare Form von Mg
(Sekundärnährelemnt)
(Ma)2+
im Blatt Chelatform
pflanzenverfügbare Form von Fe
(Fe)2+
Chelat-Form viel wichtiger (werden löslich, sonst in neutralem pH 7 fast unlöslich)
pflanzenverfügbare Form von Mn
(Mn)2+
pflanzenverfügbare Form von Zn
(Zn)2+
Chelat-Form viel wichtiger (werden löslich, sonst in neutralem pH 7 fast unlöslich)
pflanzenverfügbare Form von Cu
(Spurenelement)
(Cu)2+
Chelat-Form viel wichtiger (werden löslich, sonst in neutralem pH 7 fast unlöslich)
pflanzenverfügbare Form von Cl
(Spurenelemente)
(Cl)-
pflanzenverfügbare Form von B
(Spurenelemente)
Borat-Anionen und andere
pflanzenverfügbare Form von Mo
(Spurenelemente)
Molybdat und andere
pflanzenverfügbare Form von Na
(nützliche Stoffe)
(Na)+
pflanzenverfügbare Form von Si
(nützliche Stoffe)
Silikat-Anionen
pflanzenverfügbare Form von CO
(nützliche Stoffe)
(Co)2+
Stickstoff nimmt unter den Nährstoffen eine besondere Stellung ein. Wieso?
- im Gestein praktisch nicht vorhanden, als nicht- pflanzenverfügbares N2 in Luft (80%)
- im Boden sehr schnell umgewandelt
- Bedarf der Kulturen am höchsten, am meisten Ertragswirksam
- Auswaschung als Nitrat
- N-Verflüchtigung; NH3: Bodenversaurung
Vorkommen des Bodenstickstoffes
Der grösste Teil liegt im Oberboden in organisch gebundener Form im Humus vor. Wichtigste wasserlösliche Formen sind das Ammonium- und das Nitrat-Ion.
Stickstoffverbindungen im Boden, Ihre Wasserlöslichkeit, Pflanzenverfügbarkeit, Auswaschungsrisiko, Anteil an Bodenstickstoff
- organische N-Verbindungen: Wasserunlöslich, nicht pflanzenverfügbar, sehr kleine Auswaschungsrisiko, bis 98% Anteil des Bodenstickstoffes
- Nitrat: sehr gut wasserlöslich, leicht verfügbar, sehr grosses Auswaschungsrisiko, ca 2% Anteil des Bodenstickstoffes (Planzen enthalten kein Nitrat, da schädlich, in Gülle Ammonium, kein Nitrat)
- Ammonium: gut wasserlöslich, leicht verfügbar, mittleres Auswaschungsrisiko da positiv geladen, Anteil am Bodenstickstoff ist klein
Stickstoffkreislauf
unterliegt im Boden einem kontinuierlichen Kreislauf zwischen anorganischen und organischen N-Verbindungen. In den meisten stabilisierten Ökosystemen besteht ein Gleichgewicht zwischen Stickstoffgewinnen und- verlusten
Vorgänge bein Stickstoffkreislauf
- Nitrat-Auswaschung
- Denitrifizierung (bei Bodenverdichtungen anaerob)
- Nirifizierung
- N-Mineralisierung
- biologische N-Fixierung
Nitrat-Auswaschung
Durch Wasser geht Nitrat verloren
Denitrifizierung
Nitrat -> Lachgas (Treibhausgas)
Nitrifizierung
biologische Oxidation
Ammonium(sauer)-> Nitrat(basisch)
(NH4)+ + 2O2 -> (NO3)- + (2H)1 + H20
H+ führt zu Versauerung der böden, Ammonsalpeter und Hofdünger verursachen Versauerung
oder
Ammoniak Nitrat
((NH)3 + (2O)2-> (NO3)- + (H)+ + H2O
Kälte O2-Mangel und saure Böden verlangsamen den Prozess
N-Mineralisierung
organisch gebundener Stickstoff (z.B. Rhizobium) -> Ammonium
Biologische N-Fixierung
N2 und Ammoniak (g) -> organisch gebundenem Stickstoff (Rhizobium)
Eigenschaften von organisch gebundenen Phosphaten
- Phosphor kovalent an organ. Substanz gebunden
- Pflanzen können organische gebundenen Phosphor nicht aufnehmen
- erst nach Abbau durch Enzyme pflanzenverfügbar. Diese Enzyme kommen in verschiedenen Mikroorganismen sowie in den Hyphen von Mykorrhiza vor und werden auch von den Pflanzenwurzen freigesetzt.
Eigenschaften von anorganisch gebunden Phosphaten
- liegen im Boden in Form von schwer lösslichenm Calciumphosphat (basisch, neutral) oder Aluminim- und Eisenphosphat (sauer) vor. Bei pH < 7 -5 sind Calciumphosphate am besten löslich
