Pflan­zen­nähr­stof­fe, das Gold des Bodens

Das Nähr­stoff­ma­nage­ment ist im Pflan­zen­bau von zen­tra­ler Bedeu­tung. Für Stoff­wech­sel und Bio­mas­se­pro­duk­ti­on benö­ti­gen Pflan­zen neben Licht und Was­ser auch Mine­ral­stof­fe bzw. Pflan­zen­nähr­stof­fe. Die­se wer­den auf­ge­nom­men, wenn sie als Ionen im Boden­was­ser gelöst sind. Lie­gen sie zudem in aus­ge­wo­ge­ner Men­ge und im rich­ti­gen Ver­hält­nis zuein­an­der vor, kön­nen Pflan­zen opti­mal wach­sen. Schon die Unter­ver­sor­gung mit nur einem Nähr­stoff führt zu Ertrags­ein­bu­ßen und Qua­li­täts­ver­lus­ten.

Bereits 1828 iden­ti­fi­zier­te der Agrar­wis­sen­schaft­ler Carl Spren­gel erst­mals zwölf wich­ti­ge Nähr­stof­fe. Jus­tus von Lie­big zeig­te dazu, dass Pflan­zen Nähr­stof­fe aus dem Boden auf­neh­men. Dar­aus lei­te­te er 1855 das „Gesetz des Mini­mums“ ab, bei dem Wachs­tum und Ertrag von dem Nähr­stoff begrenzt wer­den, der gemes­sen am Pflan­zen­be­darf in der gerings­ten Men­ge vor­liegt.

Nach heu­ti­gem Stand benö­ti­gen Pflan­zen 14 Mine­ral­stof­fe, die nicht durch ande­re Stof­fe ersetzt wer­den kön­nen. Dabei wird dif­fe­ren­ziert nach Haupt­nähr­stof­fen und Spu­ren­nähr­stof­fen.

Pflan­zen­nähr­stof­fe und die Bedeu­tung für die Boden­frucht­bar­keit

Spu­ren­nähr­stof­fe – Chlor, Eisen, Man­gan, Bor, Zink, Kup­fer, Molyb­dän und Nickel – unter­stüt­zen die Stoff­wech­sel­vor­gän­ge und die Foto­syn­the­se. Dar­über hin­aus ver­bes­sern sie die Wider­stands- und Keim­fä­hig­keit. Spu­ren­nähr­stof­fe wer­den im Ver­gleich zu Haupt­nähr­stof­fen in gerin­ge­ren Men­gen (etwa 5–500 g/ha) von den Pflan­zen benö­tigt. Haupt­nähr­stof­fe – Stick­stoff, Kali­lum, Cal­ci­um, Magne­si­um, Phos­phor und Schwe­fel – wer­den dem­ge­gen­über in grö­ße­ren Men­gen (20–250 kg/ha) benö­tigt.

Die ein­zel­nen Haupt­nähr­stof­fe haben unter­schied­li­che Funk­tio­nen und Wir­kungs­wei­sen:

  • Stick­stoff sorgt für Wachs­tum von Trie­ben und Blät­tern und ist Bau­stein von Eiweiß und Chlo­ro­phyll. Ein Man­gel führt zu Wachs­tums­hem­mun­gen, zu hel­len Blät­tern bis hin zum Abster­ben. Ein Über­schuss bewirkt Mas­se­wachs­tum zu Las­ten der Früch­te. Auch sind die Pflan­zen anfäl­li­ger gegen­über Krank­hei­ten.
  • Kali­um regu­liert den Was­ser­haus­halt, erhöht Stand­fes­tig­keit sowie Faser­qua­li­tät und ver­bes­sert die Wider­stands­fä­hig­keit gegen Käl­te. Ein Man­gel stört den Was­ser­haus­halt, sodass die Blät­ter wel­ken. Zudem ent­steht eine erhöh­te Anfäl­lig­keit gegen­über Krank­hei­ten. Halt­bar­keit und Geschmack von Gemü­se sind schlech­ter und der Vit­amin­ge­halt ver­rin­gert sich. Einen Über­schuss kön­nen Pflan­zen dage­gen gut ver­ar­bei­ten.
  • Cal­ci­um regu­liert eben­falls den Was­ser­haus­halt, sta­bi­li­siert das Pflan­zen­ge­we­be und ver­bes­sert die Frucht­qua­li­tät. Ein Man­gel bewirkt Chlo­ro­se an jun­gen Blät­tern und ein gestör­tes Wachs­tum. Ein Über­schuss ver­ur­sacht kei­ne nen­nens­wer­ten Schä­den.
  • Magne­si­um ist für die Bil­dung des Blatt­grüns (Chlo­ro­phyll) essen­zi­ell. Es ist am Auf­bau von Koh­le­hy­dra­ten, Fet­ten und Pro­te­inen betei­ligt. Ein Man­gel führt zu Stoff­wech­sel­stö­run­gen mit Aus­blei­chen der Blät­ter und zur Wachs­tums­hem­mung. Ein Über­schuss ist eher sel­ten.
  • Phos­phor för­dert die Blü­ten- und Frucht­bil­dung, begüns­tigt das Wur­zel­wachs­tum, ver­bes­sert die Win­ter­fes­tig­keit und ist unent­behr­lich für den Ener­gie­stoff­wech­sel. Phos­phat­man­gel zeigt sich als Wachs­tums­hem­mung. Län­ge­rer Man­gel führt zur röt­li­chen Fär­bung der Blät­ter, die schließ­lich abster­ben. Ein Über­schuss wirkt sich in der Regel nicht nega­tiv aus.
  • Schwe­fel wird für den Auf­bau von Eiwei­ßen und Vit­ami­nen benö­tigt. Er begüns­tigt zudem die Stick­stoff­wir­kung. Schwe­fel­man­gel behin­dert das Wachs­tum durch ver­rin­ger­te Bil­dung von Chlo­ro­plas­ten und Chlo­ro­phyll, was zur Ver­gil­bung führt. Schwe­fel­über­schuss schä­digt nicht direkt, kann aber eine Ver­saue­rung des Bodens zur Fol­ge haben.
Mineralische Düngung

Pflan­zen­nähr­stoff­quel­len und ‑ver­lus­te

Jeder Wachs­tums­zy­klus ent­zieht dem Boden Nähr­stof­fe. Damit die­ser nicht ver­armt und das Pflan­zen­wachs­tum gehemmt wird, müs­sen Nähr­stof­fe durch Dün­gung ersetzt wer­den. Dabei wird Art, Men­ge und Zeit­punkt am Pflan­zen­be­darf und Nähr­stoff­ge­halt des Bodens aus­ge­rich­tet.

Die wich­tigs­ten Mine­ral­dün­ger sind Stick­stoff, Phos­phat, Kali­um und Kalk. Sie ent­hal­ten die glei­chen Nähr­stof­fe, wie sie in der Natur vor­kom­men. Laut Unter­su­chun­gen bleibt der Boden auch bei aus­schließ­li­cher Mine­ral­dün­gung frucht­bar. Mine­ral­dün­ger ent­hal­ten Nähr­stoff­men­gen, die unab­hän­gig von den Jah­res­zei­ten ver­füg­bar sind. Sie ermög­li­chen eine ver­lust­ar­me Dün­gung und las­sen sich gleich­mä­ßig aus­brin­gen. Dar­über hin­aus kön­nen Mine­ral­dün­ger die Kos­ten für die Pro­duk­ti­on von Nah­rungs­mit­teln sen­ken, da sich der Ertrag pro Flä­che erhöht. Ande­rer­seits begüns­ti­gen Mine­ral­dün­ger die Kon­zen­tra­ti­on auf weni­ge Frucht­ar­ten, stick­stoff­sam­meln­de Legu­mi­no­sen wer­den weni­ger ange­baut. Wird nur Mine­ral­dün­ger ver­wen­det, sind Maß­nah­men zur Erhal­tung des Humus­ge­hal­tes erfor­der­lich. Inten­si­ve Mine­ral­dün­gung för­dert zudem in Grün­land­be­stän­den das Wachs­tum hoch­wer­ti­ger Fut­ter­grä­ser. Weni­ger kon­kur­renz­star­ke Arten blei­ben zurück, die Arten­viel­falt nimmt ab.

Beim Wirt­schafts­dün­ger hin­ge­gen ent­steht ein Nähr­stoff­kreis­lauf, der sowohl öko­lo­gisch  als auch öko­no­misch sinn­voll ist. Daher hat die Wie­der­ver­wer­tung der im Betrieb anfal­len­den orga­ni­schen Nähr­stof­fe seit jeher Prio­ri­tät. Auch trägt die orga­ni­sche Sub­stanz dazu bei, den Humus­ge­halt des Bodens zu sta­bi­li­sie­ren. Aller­dings schwankt der Nähr­stoff­ge­halt erheb­lich, eine exak­te Dün­ge­pla­nung ist nur schwer mög­lich, zumal die Nähr­stof­fe zeit­lich und men­gen­mä­ßig nicht immer bedarfs­ge­recht zur Ver­fü­gung ste­hen. Die Umset­zung im Boden ist eben­falls schwer kal­ku­lier­bar, die Nähr­stoff­wir­kung lässt sich nicht sicher vor­aus­sa­gen. Durch Frei­set­zung der Nähr­stof­fe und Ent­wei­chen von Ammo­ni­ak wird die Umwelt belas­tet. Da Wirt­schafts­dün­ger nur zu bestimm­ten Zei­ten im Jahr sinn­voll ein­ge­setzt wer­den kön­nen, müs­sen sie ver­lust­arm gela­gert wer­den. Jedoch ist der Lager­raum oft begrenzt. Daher besteht die Gefahr, dass sie zu Zei­ten aus­ge­bracht wer­den, die für die Pflan­zen­er­näh­rung nicht opti­mal sind. Auch kommt es oft zur Über­dün­gung, da Wirt­schafts­dün­ger bevor­zugt auf hof­na­hen Flä­chen ange­wen­det wer­den.

Trotz bedarfs­ge­rech­ter Dün­gung las­sen sich Nähr­stoff­ver­lus­te nicht voll­stän­dig ver­mei­den. Hier ist ins­be­son­de­re zu berück­sich­ti­gen Phos­phat und Gewäs­se­reu­tro­phie­rung, Stick­stoff­aus­wa­schung in das Grund­was­ser und in Ober­flä­chen­ge­wäs­ser, Ammo­niak­ver­flüch­ti­gung und Stick­stoff­ver­lus­te in Form von Lach­gas.

Die Dün­gung nach guter fach­li­cher Pra­xis kann Nähr­stoff­ver­lus­te mini­mie­ren und dau­er­haft hohe Erträ­ge erzie­len. Zudem kann dadurch die Ern­te­qua­li­tät ver­bes­sert sowie der Pflan­zen­schutz und die Wider­stands­fä­hig­keit güns­tig beein­flusst und die Boden­frucht­bar­keit erhal­ten wer­den.

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