- Gärtner Thun

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Pflanzenernährung © Hufschmid Gartenbau AG, Fischbach-Göslikon 4 Ihre Arbeitsbereiche im Gartenbau sind Neuanlagen, Umänderungen oder Garten­ unterhalt. Sie arbeiten in öffentlichen oder privaten Gärten, in Parkanlagen und auf Fried­ höfen. Hier sind Sie verantwortlich für das Gedeihen der Pflanzen, der Rasen- und Wie­ senflächen. Sie werden konfrontiert mit Fragen zum Wachstum der Pflanzen, können kompetent Auskunft geben und Beratung bieten. In diesem Kapitel lernen Sie, wie Sie das optimale Wachstum der Freilandpflanzen unter­ stützen und sicherstellen können. 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Inhalt 1 Wachstumsfaktoren 49 6 1.1 Äussere Faktoren 49 6.1 Bodenprobe 69 1.2 Innere Faktoren: Erbanlagen 50 6.2 Versorgungsstufen 70 1.3 Weitere Einflüsse auf das Pflanzenwachstum 51 7 Düngemittel 71 2 Wachstumsgesetze 52 7.1 Organische und anorganische Dünger 71 2.1 Gesetz des Minimums 52 7.2 Organische Dünger als Boden­­verbesserer 72 2.2 Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachses 52 7.3 Düngerarten 74 3 Nährelemente 54 7.4 Ausbringmethoden 77 3.1 Lebensnotwendige Elemente 54 7.5 Düngeverfahren 77 3.2 Nützliche Elemente 55 8 78 3.3 Schädliche Elemente 55 8.1 Übersicht Masseinheiten 78 3.4 Nährstoffe 55 8.2 Prozentrechnen 79 4 56 8.3 Dosierungstabelle und Umrechnungshilfen 80 8.4 Übungsbeispiele 81 9 83 Bedarfsabklärung und Nährstoffdynamik 4.1 Hauptnährelemente 56 4.2 Spurenelemente 64 5 66 pH-Wert 5.1 Einfluss des pH-Wertes auf das Wachstum 67 5.2 Messmethoden 68 5.3 Beeinflussung des pH-Wertes 68 Nährstoffbilanz des Bodens 69 Berechnung der Düngermengen Anwendung von Düngemitteln 9.1 Gesetzliche Vorschriften 83 9.2 Lagerung 84 9.3 Anwendungsgrundsätze 84 9.4 Folgen einer fehlerhaften Anwendung 85 Die erworbenen Kompetenzen können Sie in der Praxis beispielsweise in folgenden Situationen anwenden: Situation 1 In einem Kundengarten werden Sie von der Kundschaft auf Wachstumsstörungen von verschiedenen Pflanzen aufmerksam gemacht. Sie erkennen den Mangel und korrigie­ ren diesen mit einer gezielten Düngergabe. Situation 2 In einer Neuanlage erstellen Sie die Rasen- und Pflanzflächen und führen eine korrekte Startdüngung durch. Situation 3 Als Unterhaltsgärtner sind Sie betraut mit dem Jahresunterhalt eines EinfamilienhausGartens. Sie düngen die Rasenflächen mit den passenden Produkten, der angemesse­ nen Menge zum richtigen Zeitpunkt. Sie pflegen und düngen die Pflanzrabatten, Kü­ belpflanzen und Balkonpflanzen. 48 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 1 4 Pflanzenernährung Wachstumsfaktoren Wachstumsfaktoren sind diejenigen Bedingungen und Einflüsse, die für das Wachstum der Pflanze entscheidend sind. Sie werden unterteilt in: • Äussere Faktoren: -- Klima = Licht, Temperatur, Luft, Wasser (Niederschläge, Luftfeuch­ tigkeit) -- Boden = Temperatur, Luft- und Wasserhaushalt, Nährstoffe • Innere Faktoren: Erbanlagen 1.1 Äussere Faktoren Licht Das Licht liefert den Pflanzen die notwendige Energie für die Fotosyn­ these. Mithilfe des Lichts der Sonne oder einer künstlichen Lichtquelle werden Kohlendioxid und Wasser in den Chloroplasten (grüne Pflan­ zenteile) zu Traubenzucker (Glukose) aufgebaut. Traubenzucker ist ein Stoffwechselprodukt und verantwortlich für organische Verbindungen wie Eiweiss, Stärke und Zellulose. Der Zucker wird aber auch von der Pflanze selber veratmet und als Energiespender gebraucht. Temperatur Die Luft- und Boden-Temperatur beeinflusst die Geschwindigkeit der Stoffwechselvorgänge in der Pflanze. Der Austrieb im Frühjahr und die Ausreifung der Knospen vor dem Winterhalbjahr hängen von der Höhe der Temperaturen ab. Die Keimung der Samen erfolgt nur bei konstant warmen Temperaturen. Hat die Keimung eingesetzt, erträgt der Keim­ ling keine grossen Temperaturschwankungen mehr, sonst sterben die empfindlichen Jungpflanzen ab. Auch die Fotosyntheseleistung (Assi­ milation) ist abhängig von der Temperatur. Sie ist zudem nur am Tag bei Sonnenlicht möglich. Wachstumsfaktoren Licht Wärme Temperatur Wasser Luft: Kohlendioxid CO2 Sauerstoff O2 Innere Wachstumsfaktoren: Erbanlagen Nährstoffe Wasser H2O Kohlendioxid (Luft) Die Pflanze benötigt Kohlendioxid (CO2) für die Fotosynthese. Sie nimmt CO2 aus der Luft auf und gibt Sauerstoff (O2) als Nebenprodukt wieder ab. Das Kohlendioxid wird hauptsächlich über die Blätter aufgenom­ men und in die Pflanzenzellen weitertransportiert. In den Chloroplas­ ten wird mithilfe von Wasser und Licht aus dem CO2 Traubenzucker aufgebaut. Sauerstoff (Luft) Die Pflanzen atmen Sauerstoff (O2) als Nebenprodukt der Fotosynthe­ se (Assimilation) aus. Die Pflanze braucht für die eigene Atmung (Dis­ similation) nur wenig Sauerstoff, daher bleibt Sauerstoff übrig für die anderen Lebewesen. Sauerstoff ist lebensnotwendig für Mensch und Tier. edition-lmz, 2016 49 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Wasser Wasser ist für die Pflanze unverzichtbar. Alle Lebensvorgänge in der Pflanze laufen nur in der Gegenwart von Wasser ab. Dabei übernimmt Wasser verschiedene Aufgaben. Es dient als Lösungs- und Transport­ mittel, der Festigung des Pflanzengewebes, der Temperaturregelung und ist für die Fotosynthese nötig. Nährstoffe Die Nährstoffe werden von den Pflanzen in verschiedenen Mengen be­ nötigt. Diese Stoffe können von der Pflanze nicht selber hergestellt werden. Die Mikroorganismen bauen im Boden organische Substanz zu Nährstoffen ab. Diese sind somit in unterschiedlichen Mengen im Boden vorhanden. Die Klimafaktoren beeinflussen das Wachstum der Pflanzen. Diese Fak­ toren kann der Mensch in einer Gartenanlage wenig beeinflussen. Sie müssen aber zwingend in allen Pflanzvorschlägen miteinbezogen wer­ den. Je nach Bodenstruktur stehen Sauerstoff, Nährstoffe und Wasser unter­ schiedlich zur Verfügung. Durch die richtige Bodenbearbeitung lassen sich die Bodenfaktoren und deren Wirkung verbessern. Die Bodenfak­ toren beeinflussen direkt das Wurzelwachstum der Pflanze. 1.2 Innere Faktoren: Erbanlagen Das Wachstum einer Pflanze wird durch ihre in den Erbanlagen fest­ gelegten Eigenschaften begrenzt. Die Erbanlagen legen fest, wie weit sich eine Pflanze entwickeln kann. Das Wachstum einer Pflanze kann nur soweit gesteigert werden, wie es ihre inneren Wachstumsfaktoren, die Erbanlagen, erlauben. Sie legen fest, wann eine Pflanze vegetativ wachsen kann, was sie benötigt, um Blüten und Früchte zu bilden und wann sie Ruheperioden einlegt. Die Erbanlagen bestimmen auch, welche Ansprüche die Pflanzen für ein optimales Wachstum an jeden einzelnen Wachstumsfaktor stellt. Dies bedeutet, dass Sie die äusseren Wachstumsfaktoren auf die im Inneren festgelegten Ansprüche abstimmen müssen. Sie können diese nicht frei gestalten. Anders ausgedrückt: Wenn eine Pflanze gut wach­ sen soll, müssen Sie die Ansprüche der Pflanze erfüllen. Dazu sollten Sie über gute Pflanzenkenntnisse verfügen. 50 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 1.3 Weitere Einflüsse auf das Pflanzenwachstum Das Wachstum der Pflanzen wird neben den Wachstumsfaktoren durch eine Vielzahl weiterer Faktoren beeinflusst. Dies kann in positivem wie in negativem Sinne geschehen. • pH-Wert • Symbiosen (beispielsweise Mykorrhiza, Knöllchenbakterien) • Schadstoffe • Bodenstruktur • Pflegemassnahmen Übersicht der Einflüsse auf das Pflanzenwachstum Pflege Bodenbearbeitung, Düngung, Nutzung Klima Licht, Temperatur, Niederschläge, Luft Schadstoffe Schwermetalle, organische und andere Stoffe Boden Luft- und Wasserhaushalt, Nähr- und Wirkstoffe, Bodenlebewesen, Temperatur edition-lmz, 2016 51 4 Pflanzenernährung 2 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Wachstumsgesetze Die Pflanzen wachsen nach bestimmten Gesetzmässigkeiten, die mit den Wachstumsgesetzen erklärt werden können. Basierend auf diesen Gesetzen, kann das Wachstum der Pflanzen optimiert, Schäden ver­ mieden und die Umweltbelastungen reduziert werden. Jeder einzelne Wachstumsfaktor ist für die Entwicklung der Pflanze wichtig. Für ein normales Wachstum müssen der Pflanze alle Wachs­ tumsfaktoren zur Verfügung stehen. Die Faktoren werden jedoch in sehr unterschiedlichen Mengen benötigt und zeigen nur dann eine op­ timale Wirkung, wenn sie in einem ausgewogenen Verhältnis zu­ einander stehen. Die Pflanze richtet ihr Wachstum nach dem Faktor, der im Verhältnis zum Bedarf am wenigsten vorhanden ist. Er kann nicht durch andere Faktoren ersetzt werden und wirkt limitierend auf das Wachstum. Für jeden Gärtner heisst das, dass er bei der Düngung diejenigen Nähr­ stoffe zuführen muss, die aufgrund einer Boden- oder Substratunter­ suchung im Verhältnis zum Bedarf fehlen. Die Düngung allein ist jedoch nicht ausreichend für ein gutes Wachstum, auch die Klima- und Bo­ denfaktoren müssen im optimalen Bereich liegen. Kohlendioxid Eisen Wasser Mangan Sauerstoff Kupfer Temperatur Zink Stickstoff Kalzium Phosphor Licht Kalium B o r Magnesiu m M Schwefel olybdän 2.1 Gesetz des Minimums Ertrag Minimumstonne 2.2 Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachses Alle Wachstumsfaktoren beeinflussen den Ertragszuwachs einer Pflan­ ze. Am Beispiel der Nährstoffe lässt sich feststellen, dass sowohl zu wenig, als auch zu viele Nährstoffe sich negativ auf das Pflanzenwachs­ tum auswirken. Mit steigenden Düngergaben kann der Ertrag nicht beliebig gesteigert werden. Bei gleichmässig steigendem Düngerauf­ wand werden der Ertragszuwachs und die Qualitätsverbesserung pro Düngung immer geringer. Schliesslich wird der Punkt erreicht, an dem trotz Düngung kein weiterer Ertragszuwachs eintritt (Luxuskonsum). Bei weiterer Nährstoffzufuhr kommt es zu einer Überdüngung, und Er­ trag und Qualität nehmen ab. Abnehmender Ertragszuwachs Ertrag (%) 100 Ertragszuwachs Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachs Bei gleichmässiger Steigerung eines Wachstumsfaktors steigt zwar der Ertrag bis zur Wachstumsgrenze an; der Ertragszuwachs wird aber von Gabe zu Gabe geringer. Ertragsgrenze 80 60 Ertragszuwachs 40 20 0 1 52 2 3 4 5 6 7 8 9 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Die fünf unterschiedlichen Stufen der Nährstoffversorgung Wachstum, Ertrag Schwelle für Mangelerscheinungen akuter Mangel Sichtbare Mangelerscheinungen, starke Wachstumssteigerung durch Düngung Ertragsgrenzwert latenter Mangel Keine Mangelerscheinungen, jedoch gehemmtes Wachstum, Wachstumssteigerung durch Düngung optimale Versorgung Bestes Wachstum, durch weitere Düngung keine Wachstumssteigerung Toxizitätsschwelle Luxuskonsum Düngung bleibt wirkungslos, Qualität zum Teil verschlechtert. Tod der Pflanze Toxizität Eingeschränktes Wachstum, Qualität verschlechtert sich, eine weitere Düngung führt zu Wachstumshemmung und Schadsymptomen Nährstoffversorgung Ertragsgrenzwert Der Ertragsgrenzwert gibt an, wann sich eine zusätzliche Düngung nicht mehr lohnt. Eine zusätzliche Düngung kommt ab diesem Wert teurer, als der zu erwartende Mehrertrag. Toxizitätsschwelle Toxizität bedeutet Giftigkeit. Ab diesem Wert erleidet die Pflanze Schäden durch die zu hohen Nährstoffgaben. edition-lmz, 2016 53 4 Pflanzenernährung 3 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Nährelemente Ohne die lebensnotwendigen chemischen Grundelemente findet kein Wachstum statt. Es gibt jedoch auch schädliche Elemente, welche die Pflanzenentwicklung und die Nahrungsqualität negativ beeinflussen. 3.1 Lebensnotwendige Elemente Jeder lebende Organismus, sei es Mensch, Tier oder Pflanze, ist auf die Zufuhr von Nährelementen angewiesen. Diese sind zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge unentbehrlich. Für das op­ timale Wachstum der Pflanze sind 16 Nährelemente lebensnotwendig. Pflanzen brauchen Nährelemente in unterschiedlicher Menge. Man unterscheidet zwischen Haupt- und Spurenelementen nach dem Men­ genbedarf der Pflanze an diesen Nährelementen. Alle Nährelemente müssen in ausreichender Menge und im richtigen Verhältnis zueinan­ der zur Verfügung stehen. Jedes einzelne Haupt- und Spuren­element übernimmt in der Pflanze ganz spezielle Aufgaben und kann durch kein anderes Element ersetzt werden. Sind diese nicht oder nur in ungenü­ gender Menge vorhanden, treten Mangelerscheinungen auf, und die Pflanze kümmert. Neun Hauptnährelemente Die Pflanzen benötigen die Hauptnährelemente in grösseren Mengen als die Spurenelemente, sie werden deshalb auch Makronährelemente (Hauptnährstoffe) genannt. Hauptnährelemente Element Elementsymbol Bemerkung Stickstoff N Kernnährelement Phosphor P Kernnährelement Kalium K Kernnährelement Magnesium Mg Kalzium (Calcium) Ca Schwefel S Kohlenstoff C Sauerstoff O Wasserstoff H 3 Kernnährelemente = N, P und K Sie werden von der Pflanze von allen Elementen in der grössten Menge benötigt. Diese drei Elemente sind in jedem Volldünger enthalten. Schon bei kurzen Versorgungsengpässen können Mangelerscheinungen und Wachstumsstockungen auftreten. Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) werden als Gas in Form von CO2 und O2 aufgenommen, Wasserstoff (H) wird in Form von H2O aufgenom­ men. 54 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Spurenelemente Die Pflanzen benötigen Spurenelemente nur in kleineren Mengen, sie werden deshalb auch als Mikronährelemente bezeichnet. Sie sind auch lebensnotwendig, und ein Fehlen beeinträchtigt das Wachstum, und die Pflanze zeigt entsprechende Mangelsymptome. Die sieben wichtigsten Spurenelemente Element Elementsymbol Eisen Fe Mangan Mn Zink Zn Bor B Chlor Cl Kupfer Cu Molybdän Mo Die Pflanze benötigt Hauptnährelemente (Makronährelemente) in grossen Mengen. Spurenelemente (Mikronährelemente) werden nur in kleinen Mengen gebraucht, sind jedoch gleichfalls unentbehrlich. Die lebensnotwendigen Spurenelemente Kupfer, Zink, Mangan, Eisen und Molybdän gehören auch zu den Schwermetallen und können, bei übermässiger Anreicherung im Boden, in der Pflanze, im Tier und im Menschen Schaden anrichten. 3.2 Nützliche Elemente Die Pflanze kann nicht zwischen lebensnotwendigen und entbehrlichen Stoffen unterscheiden. Je nach chemischen Eigenschaften des Bodens können darin nützliche, nutzlose oder schädliche Stoffe vorhanden sein, die von der Pflanze aufgenommen werden. Nützliche Elemente sind zwar für Pflanzen nicht lebensnotwendig, sie fördern aber die Ent­ wicklung bestimmter Pflanzenarten. Natrium (Na), Kobalt (Co), Alumi­ nium (Al) und Silizium (Si) sind für einige Pflanzenarten besonders nütz­ lich. 3.3 Schädliche Elemente Schadstoffe in Luft, Wasser und Boden beeinflussen die Pflanzenent­ wicklung und die Nahrungsqualität negativ. Eine Ansammlung in den Pflanzen kann über die Nahrungskette die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden. Zu diesen Schadstoffen zählen vor allem Schwer­ metalle wie Blei (Pb), Cadmium (Cd) und Quecksilber (Hg). 3.4 Nährstoffe Nährelemente sind chemische Grundelemente. Als Nährstoffe werden einfache chemische Stoffe bezeichnet, beispielsweise Phosphor als H2PO4– = Phosphat oder Kohlenstoff als CO2 = Kohlendioxid. Die Pflan­ ze nimmt Nährelemente in Form von Nährstoffen auf. Nährstoffe können auch als Ionen vorliegen, zum Beispiel Stickstoff als NO3– = Nitrat, Kalium als K+ oder Magnesium als Mg2+. Die Nährstoffe werden von der Pflanze in der Regel in Ionenform auf­ genommen. Als Hauptquelle dient der Boden, aber sie werden auch aus der Luft und dem Wasser aufgenommen. edition-lmz, 2016 Ion = elektrisch geladenes Teilchen, das entsteht, wenn ein Atom, ein oder mehrere Elektronen abgibt oder aufnimmt. Ein Ion ist entweder positiv (Kation) oder negativ geladen (Anion). 55 4 Pflanzenernährung 4 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Bedarfsabklärung und Nährstoffdynamik 4.1 Hauptnährelemente In diesem Kapitel werden schwerpunktmässig diejenigen Nährstoffe behandelt, die auch bei Düngungsmassnahmen eine Rolle spielen. Stickstoff (N) Stickstoff spielt in der Pflanzenernährung eine zentrale Rolle. Eine Unter­ versorgung führt schnell zu Qualitätseinbussen der Pflanzen, eine Über­ versorgung hat ebenfalls negative Auswirkungen auf die Pflanze und auf die Umwelt. Aufgabe von Stickstoff • Stickstoff (N) gilt als «Motor» des Pflanzenwachstums (vegetatives Wachstum). • Er wird hauptsächlich zum Aufbau von Eiweiss, DNS (Desoxyribonukleinsäure) und Chlorophyll (Blattgrün) benötigt. Entsprechend spielt dieser Nährstoff eine zentrale Rolle. Mangelsymptome Bei Stickstoffmangel kommt es zu Chlorosen (Vergilbungen) der Blät­ ter. Da Stickstoff in der Pflanze gut beweglich ist, wird er bei nicht aus­ reichender N-Ernährung aus den älteren in die jüngeren Blätter verla­ gert, sodass die Mangelsymptome zuerst an den älteren Blättern auftreten. Die mangelhafte Chlorophyllbildung führt über die Hem­ mung der Fotosynthese zu Kümmerwuchs und einer schlechten Blüte. Eine überhöhte Stickstoffdüngung macht sich allgemein in einem üp­ pigen Wachstum und der Bildung von dunkel- bis schmutzig-grünen, grossen Blättern bemerkbar, wobei das Blattgewebe schwammig und weich wirkt. Die Pflanze bildet vermehrt Assimilations- und weniger Festigungsgewebe. Dadurch kommt es zu einer Verringerung der Stand­ festigkeit krautiger Pflanzen und einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Pilzkrankheiten und saugenden Insekten. Bei Stauden und Gehölzen wird die Bildung von Überwinterungsknospen im Herbst verzögert und in Folge die Frostresistenz verringert. © Christine Erb, Küttigen Überschusssymptome Chlorosen an den älteren Blättern von Prunus laurocerasus, verursacht durch Stickstoffmangel. Der Stickstoffkreislauf Der Stickstoff geht zahlreiche Verbindungen ein, die in einem Kreislauf miteinander verbunden sind. 56 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Stickstoffdynamik im Boden 78,1% N2 1 2 B A 6 3 4 NO3– NH4+ F 5 C D NH3 7 E 8 NO – 3 NH + 4 9 10 11 12 H A B C D E F G H G  1 N2 wird im Haber-Bosch-Verfahren gebunden: «Luftstickstoff wird zu Stickstoffdünger verarbeitet»  2 NO2 entsteht bei Gewittern und bei Verbrennungen (Luftverschmutzung)  3 Luftstickstoff wird gebunden durch Schmetterlingsblütler  4 Denitrifikation  5 Pflanze wächst  6 Pflanze wird gefressen  7 Gasförmige N-Verluste  8 N-Aufnahme der Pflanze  9 Nitrifikation 10 Auswaschung 11 Immobilisierung von N 12 Mineralisierung Haber-Bosch-Verfahren: «Stickstoff-Produktion aus Luftstickstoff» Pflanzenfressende Lebewesen Nitratdünger Ammoniumdünger Organische Substanz Schmetterlingsblütler (Fabaceae) Knöllchenbakterien Grundwasser edition-lmz, 2016 57 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Prozesse im Stickstoffkreislauf Stickstoffeintrag: Stickstoff ist direkt in der organischen Substanz der Pflanzen gebunden. Er gelangt über die Nahrungskette oder direkt als organische Substanz wieder in den Boden. Mineralisierung (Zersetzung): Die organische Substanz wird durch Mi­ kroorganismen (Bodenlebewesen) abgebaut in Ammoniak NH3. Am­ moniak verbindet sich mit dem Bodenwasser und wird zu Ammonium NH4+. Nitrifikation: Ammonium wird in kurzer Zeit von Bakterien in Nitrat NO3– umgewandelt. Stickstoffdünger: Mineralische Dünger werden chemisch hergestellt und enthalten direkt pflanzenverfügbare Nährstoffe. Nitratdünger wir­ ken schneller als Ammoniumdünger, da das Nitrat im Boden weniger angelagert wird. Hornspäne sind organische Dünger, die zuerst von Bodenlebewesen mineralisiert (zersetzt) werden müssen, bevor der Stickstoff von der Pflanze aufgenommen werden kann. Elektrische Entladungen (Gewitter) / Luftverschmutzung: Durch Blitz­ schlag bei Gewittern entsteht aus dem Stickstoff (N2) und dem Sauer­ stoff (O2) der Luft Stickstoffdioxid (NO2). Dieses reagiert mit Wasser­ tröpfchen in der Atmosphäre zu salpetriger Säure bzw. Salpetersäure und gelangt als saurer Regen in den Boden. Luftverschmutzung führt ebenfalls zu vermehrtem Stickstoffeintrag. N-Sperre / N-Immobilisierung: Für die Mineralisierung (Zersetzung) von stark holzigem Material benötigen die Mikroorganismen Stickstoff für den eigenen Stoffwechsel aus dem Boden, da dieser im Holz in unge­ nügender Menge vorhanden ist. Es kommt zu einem Stickstoffmangel im Boden. Bindung von Luftstickstoff: Die Luft besteht zu ca. 78 Prozent aus N2, doch das Stickstoffreservoir der Atmosphäre kann nur von wenigen Pflanzen genutzt werden. Pflanzen der Familie der Schmetterlingsblüt­ ler (Fabaceae), beispielsweise Bohnen oder Lupinen, leben in einer Sym­ biose (Lebensgemeinschaften) mit Knöllchenbakterien. Diese können Luftstickstoff binden und der Pflanze zur Verfügung stellen. N-Aufnahme: Die Pflanze nimmt den Stickstoff bevorzugt in der Form von Nitrat (NO3–) auf, seltener in der Form von Ammonium (NH4+). Stickstoff fördert das vegetative Pflanzenwachstum und wird meist aus dem Boden aufgenommen. Einzig die Schmetterlingsblütler können den Luftstickstoff nützen. Stickstoffverluste • Denitrifikation: Bakterien brauchen zur Atmung Sauerstoff. Bei Sauer­ stoffmangel im Boden können sie diesen aus dem Nitrat (NO3–) zie­ hen. Der reine Luftstickstoff (N2) entweicht wieder in die A ­ tmosphäre. • Gasförmige N-Verluste können auch in Form von Ammoniak (NH3) auftreten, das in die Atmosphäre entweicht. Dies tritt hauptsächlich bei hohen pH-Werten auf. • N-Auswaschung: Ammonium (NH4+) wird an den Bodenkolloiden angelagert und ist vor Auswaschung geschützt. Nitrat (NO3–) kann nicht angelagert werden, befindet sich meist gelöst im Bodenwas­ ser und wird daher leicht ausgewaschen. 58 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Phosphor (P) Phosphor benötigt die Pflanze in geringeren Mengen als Stickstoff und Kalium. Phosphor wird in Form von Phosphat (P2PO4– / HPO42–) von der Pflanze aufgenommen. Aufgabe von Phosphor Phosphor wird im Boden gebunden und ist schlecht löslich. Er ist in gärtnerisch genutzten Böden meist reichlich vorhanden. Phosphor fördert: • die Blüten- und Fruchtbildung, • den Aufbau von Eiweissen (Enzyme), von DNS (Desoxyribonukleinsäure) und von ATP (Energiespeicher und -überträger), • die Krümelbildung im Boden. Die Phosphor-Mangelsymptome ähneln denjenigen des N-Mangels. Die Pflanze zeigt ein gehemmtes Wachstum mit verringerter Blütenund Fruchtbildung. Auffallend ist die häufig recht starre Haltung der Blätter («Starrtracht»). Im Unterschied zum N-Mangel vergilben die Blätter jedoch nicht. Sie weisen zuerst eine dunkel- bis schmutzig grü­ ne Färbung auf. Teilweise kommt es auch zu einer rötlichen Verfärbung der Blätter. Da Phosphor in der Pflanze gut beweglich ist, wird er bei Mangel aus den älteren in die jüngeren Blätter verlagert. Deshalb tre­ ten Mangelsymptome zuerst an den älteren Blättern auf, bei starkem Mangel dann auch an den jüngeren. © Christine Erb, Küttigen Mangelsymptome Rote Blattfärbung aufgrund von Phosphormangel an Rittersporn Überschusssymptome Eine überhöhte P-Düngung führt im Allgemeinen nicht direkt zu einer Schädigung der Pflanze, da Phosphor im Boden gebunden wird. Die Auswirkungen sind vielmehr indirekter Natur, indem die Verfügbarkeit anderer Nährstoffe beeinträchtigt wird (Antagonismus). So kann es zu N-, Fe- oder Zn-Mangel kommen. Richtige Phosphatdüngung eines Bodens Phosphordynamik des Bodens Im Gegensatz zu Nitrat wird Phosphor beinahe nicht ausgewaschen. Phosphor besitzt eine schlechte Löslichkeit. Der Phosphor wird im Bo­ den gebunden, indem er über Kalzium-Brücken stabile Kolloide bildet. Die Löslichkeit hängt vom pH-Wert des Bodens oder des Substrates ab. Die Verfügbarkeit ist bei einem pH-Wert von 6 bis 6,5 am besten. We­ gen seiner schlechten Beweglichkeit im Boden sollte Phosphor bei der Ausbringung eingearbeitet werden. Auf diese Weise können die Wur­ zeln möglichst viel Phosphor erreichen. In aktiven Böden nimmt die Phosphorverfügbarkeit dank der Tätigkeit der Bodenlebewesen zu. Eingearbeiteter Dünger: gute Phosphatversorgung durch erreichbares Phosphat im Wurzelraum Substrate und gärtnerisch genutzte Böden sind meist sehr gut mit Phos­ phat versorgt. Es empfiehlt sich, Phosphor reduzierte Dünger zu ver­ wenden. Aufgestreuter Dünger: gestörtes Wachstum durch geringe Phosphorversorgung infolge Festlegung an der Oberfläche des Bodens edition-lmz, 2016 59 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Kalium (K) Im Gegensatz zu anderen Nährelementen wird Kalium nur wenig in die organische Substanz eingebaut, sondern hauptsächlich in den Vakuo­ len der Zelle gespeichert. Aufgaben von Kalium • Kalium ist wesentlich an der Regulierung des Wasserhaushaltes der Pflanze beteiligt. Durch die höhere Zellsaftkonzentration wird die Wasseraufnahme verbessert. Es kommt zur Herabsetzung des Gefrierpunktes der Zelle, sodass die Frostresistenz der Pflanze grösser ist. • Kalium trägt zur Festigung des Pflanzengewebes bei, indem es die Ausbildung der Zellwände fördert. • Kalium bewirkt, dass der Gehalt an löslichen Zuckern, welche die Nahrung von saugenden Insekten bilden, zurückgeht. Dadurch fördert Kalium die Standfestigkeit und die Resistenz gegenüber pilzlichen Schaderregern und saugenden Insekten. Kaliummangel führt zu einer erhöhten Transpiration (Verdunstung) und einer gehemmten Wasseraufnahme, sodass es zu Wassermangel kom­ men kann. Durch die Abnahme des Zellinnendrucks (Turgordrucks) macht die Pflanze einen welken Eindruck («Welketracht»). Chlorosen (Vergilbungen), die später in Nekrosen (Absterben der Zellen) über­ gehen, beginnen an den Blattspitzen und Blatträndern. Da Kalium in der Pflanze sehr gut beweglich ist, wird es bei Mangel aus den älteren in die jüngeren Blätter verlagert, sodass die Mangelsymptome zuerst an den älteren Blättern auftreten. Standfestigkeit, Frostresistenz und Resistenz gegenüber pilzlichen und tierischen Schadorganismen wer­ den bei Mangel verringert. © Lehnert AG, Rombach Mangelsymptome Kaliummangel an Seerosen Überschusssymptome Auf leichten (sandigen) Böden kann eine überhöhte Konzentration zu Salzschäden («Verbrennungen») führen. Mg- und Ca-Mangel ist mög­ lich. Im Boden wirken hohe K+-Konzentrationen Krümel zerstörend, da sie die Ca-Ionen verdrängen, die ihrerseits die Krümelbildung fördern. Kaliumdynamik des Bodens Kalium wird als Kation (K+) von der Pflanze aufgenommen. Seine Be­ weglichkeit im Boden ist sehr gut. Die Auswaschung ist stark vom Ton­ gehalt im Boden abhängig, da Kalium aufgrund seiner positiven Ladung an den Tonteilchen angelagert werden kann. Auf diese Weise ist es vor Auswaschung geschützt und bleibt trotzdem pflanzenverfügbar. Die «Bindung» ist jedoch nur schwach, sodass der Übergang in die Boden­ lösung sehr leicht möglich ist. In sandigen Böden kann es zu Verlusten durch Auswaschungen kommen. Die Auswaschungsgefahr bei Kalium liegt zwischen derjenigen von Stickstoff und Phosphor. 60 Kalium wird hauptsächlich in den Vakuolen gespeichert. Es beeinflusst den Wasserhaushalt der Pflanze stark. edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung K-Fixierung Tonminerale sind aus einzelnen Schichten aufgebaut. Die Schichtpake­ te besitzen neben einer äusseren auch eine innere Oberfläche. Das an der äusseren Oberfläche angelagerte Kalium ist leicht austauschbar und damit leicht pflanzenverfügbar. Das zwischen den Tonschichten eingelagerte Kalium ist nicht direkt pflanzenverfügbar. Ist die K-Dün­ gung über mehrere Jahre geringer als der K-Entzug der Pflanzen, neh­ men die angelagerten Kalium-Ionen auch in den Zwischenschichten der Tonminerale ab. Wird auf solchen verarmten Böden Kalium ge­ düngt, wandert dieses zuerst in die Zwischenschichten der Tonmine­ rale, sodass das gedüngte Kalium nicht pflanzenverfügbar ist. Es wird vom Boden fixiert (K-Fixierung). Bevor Kalium wieder an der äusseren Oberfläche angelagert werden kann, müssen zuerst die Zwischenschichten der Tonminerale mit Ka­ lium aufgefüllt werden. Kaliumspeicherung im Boden 1 3 K+ K+ K+ K+ 4 K+ K+ K+ K+ K+ K+ 2 K K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ + K+ K+ 5 An der inneren und äusseren Oberfläche gesättigtes Tonmineral K+ + K+ K+ K K+ Tonteilchen Nachlieferbares Kalium Äussere Oberfläche Innere Oberfläche Austauschbares Kalium Kalium an der äusseren Oberfläche ist aufgebraucht. Tonminerale weiten sich auf und setzen Kaliumionen frei. Diese sind nur schwer pflanzenverfügbar. K+ 6 K+ 1 2 3 4 5 K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ 6 Kalium-Dünger An Kalium-Ionen verarmtes Tonmineral kann durch Düngung gefüllt werden. Bei einer Kalium-Düngung werden zuerst die inneren Oberflächen durch Kalium gesättigt. Überschüssiges Kalium lagert sich aussen an. edition-lmz, 2016 Fixiertes (festgelegtes) Kalium verursacht Kalium-Mangel an der Pflanze. Erst wenn auch Kalium an den äusseren Oberflächen vorhanden ist, kann sich die Pflanze wieder gut mit damit versorgen. 61 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Kalzium (Ca) Kalzium wird von der Pflanze als Kation (Ca2+) aufgenommen. Es hat aber weniger für die Ernährung der Pflanzen als vielmehr für die Bo­ denbildung eine Bedeutung. Es begünstigt eine krümelige Struktur und beeinflusst entscheidend den pH-Wert, der wiederum für die Verfüg­ barkeit der Nährelemente eine grosse Rolle spielt. Aufgaben von Kalzium Kalzium trägt zur Stabilität der Zellwände bei und ist notwendig für zahlreiche Prozesse wie Atmung, Zellteilung und -streckung. Kalzium spielt auch eine wichtige Rolle bei der Lagerfähigkeit von Früchten. Mangelsymptome Die schlechte Beweglichkeit von Kalzium führt bei einer Unterversor­ gung zu gestörtem Wachstum der jüngeren Blätter. Die Wurzelbildung und das Wachstum der Pflanzen sind gehemmt. Chlorosen (Vergilbun­ gen) beginnen an den Spitzen und Blatträndern der jüngeren Blätter. Überschusssymptome Direkte Schäden durch Ca-Überschuss sind nicht bekannt. Indirekte Schäden können durch die Hemmung der Verfügbarkeit (Antagonis­ mus) anderer Nährelemente entstehen. Die P-Verfügbarkeit kann sich verschlechtern und es kann K- oder Mg-Mangel auftreten. Kalziumdynamik des Bodens Im Boden fördert Kalzium durch die Verkittung der Bodenteilchen eine stabile Krümelbildung und bewirkt somit eine Verbesserung der Bo­ denstruktur. Ausserdem werden die Bodenlebewesen und somit die Mineralisierung (Zersetzung) der organischen Substanz im Boden ge­ fördert. Der höhere pH-Wert verbessert die Verfügbarkeit der Haupt­ nährelemente. Obwohl Ca recht gut an den Tonteilchen gebunden wird, unterliegt es einer starken Auswaschung. 62 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Magnesium (Mg) Magnesium spielt eine wichtige Rolle in der Pflanze, da es das Zentral­ atom des Chlorophylls ist. Fehlt Magnesium, ist der Energiehaushalt der Pflanzen empfindlich gestört. Magnesium hat in der Pflanze folgende Aufgaben: • Mg ist ein wichtiger Baustein für das Chlorophyll (Blattgrün) und für die Fotosynthese unentbehrlich. • Es fördert zahlreiche Stoffwechselvorgänge, wie Atmung und Eiweiss­aufbau. Mangelsymptome Mg-Mangel hemmt vor allem die Fotosynthese. Beginnend von der Blattmitte her werden die Blätter chlorotisch und später nekrotisch. Dabei bleiben die Blattadern grün, wie auch ein sie umgebender schma­ ler Saum des Blattgewebes. Bei Mg-Mangel wird das Magnesium aus den älteren in die jüngeren Blätter verlagert, sodass die Mangelsymp­ tome zuerst an den älteren Blättern auftreten. Überschusssymptome Die Gefahr der Überdüngung mit Magnesium ist gering. Direkte Schä­ den durch überhöhte Mg-Konzentrationen sind unter praxisüblichen Verhältnissen nicht zu erwarten. Indirekt kann es zu K- und Ca-Mangel kommen. Schwefel (S) Die Belastung der Böden mit Schwefel durch den sauren Regen auf­ grund der Luftverschmutzung ist auch in der Schweiz deutlich zurück­ gegangen. Heute wird im Gemüsebau teilweise wieder eine Schwefel­ düngung empfohlen. In Gartenböden ist in der Regel noch genügend Schwefel vorhanden und auf eine Düngung bei Stauden, Gehölzen und Zierpflanzen kann verzichtet werden. Schwefel hat in der Pflanze folgende Aufgaben: • Schwefel dient der Pflanze vor allem zum Aufbau von Eiweissen. • Er fördert zahlreiche Stoffwechselvorgänge. Mangelsymptome Schwefel-Mangel äussert sich ähnlich wie N-Mangel. Im Unterschied zum N-Mangel treten S-Mangelsymptome zuerst an den jüngeren Blät­ tern auf, da Schwefel in der Pflanze nicht so gut beweglich ist. Der Ei­ weissaufbau ist gehemmt. Überschusssymptome Schäden durch überhöhte Schwefelkonzentrationen treten kaum auf. edition-lmz, 2016 63 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4.2 Spurenelemente Spurenelemente werden von den Pflanzen nur in geringen Mengen, d. h. in «Spuren» benötigt. Sie dürfen den Pflanzen nur in geringen Mengen zugeführt werden, da höhere Konzentrationen schnell zu Pflanzenschäden führen. Normalerweise ist die Versorgung der Pflanze durch die vorhandenen Reserven im Boden gesichert. Beim Auftreten von Mangelsymptomen handelt es sich in der Regel weniger um eine Verarmung des Bodens, sondern häufig um einen Mangel aufgrund von Festlegungsprozessen. So werden mit steigendem pH-Wert alle Spuren­elemente – mit Aus­ nahme des Molybdäns – schlechter verfügbar. Des­wegen sollte bei akutem Mangel an Spurenelementen nicht über den Boden, sondern über das Blatt (Blattdüngung) gedüngt werden. Häufig reicht auch eine pH-Absenkung zur Beseitigung des Mangels. Auf sauren Standorten hingegen können giftig wirkende (toxi­sche) Konzentrationen auftreten. Gärtnerische Substrate enthalten oft keine Spurenelemente, sie müs­ sen deshalb durch Düngung zugeführt werden. Eisen (Fe) Bei den Spurenelementen tritt Eisenmangel am häufigsten auf. Eisen dient vor allem dem Chlorophyll- und Eiweissaufbau und der Atmung. Mangelsymptome Eisen ist bei einem pH-Wert von 4,5 am besten für die Pflanze verfüg­ bar. Die meisten Gartenböden oder Substrate besitzen jedoch viel hö­ here pH-Werte. Das Eisen wird dann im Boden und auch in der Pflan­ ze gebunden und kann für lebensnotwendige Vorgänge in der Pflanze nicht mehr genutzt werden. Eisenbedürftige Pflanzen zeigen Mangelerscheinungen schon bei der Verwendung von sehr kalkhaltigem Giesswasser: Bei einer Überkalkung reagieren viele Pflanzen empfindlich mit typischer Eisenchlorose, bei­ spielsweise Citrus sinensis, Hydrangea macrophylla, Prunus laurocera­ Eisenmangel an Hydrangea mit grünen sus, Rhododendron, Rosa rugosa. Die Bodenverhältnisse spielen bei Adern der Eisenaufnahme eine herausragende Rolle. Verdichteter, staunasser aber auch zu trockener Boden führt zum Eisendefizit. 64 edition-lmz, 2016 © Christine Erb, Küttigen Chlorosen treten zuerst an den jungen Blättern auf. Sie gehen dicht an die Blattadern heran. Diese bleiben anfangs grün, verfärben sich jedoch bei starkem Mangel weiss und werden später nekrotisch. EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Weitere Spurenelemente Mangel- und Überschusssymptome der Spurenelemente (ohne Eisen) Nährelement Verhalten im Boden Mangel- und Überschusssymptome Bor (B) Bormangel entsteht besonders nach Aufkalkung saurer Böden. Mangel: Junge Blätter werden braun. Die Pflanzen sterben von den Triebspitzen und den Wurzelspitzen her ab. Überschuss: Bereits in kleinen Mengen gefährlich. Chlor (Cl) Die Böden sind im Allgemeinen ausreichend Mangel: Chlorose (tritt jedoch praktisch nie auf). mit pflanzenverfügbarem Chlor versorgt. Überschuss: Gefahr von Nekrosebildung, insbesondere durch Streusalz im Winter. (Salzschäden!) Kupfer (Cu) Kupfer ist im Boden schwer beweglich. Mangel tritt vorwiegend auf Sand- und Moorböden auf. Mangel: Blattrollen, gelbe bis weisse Spitzen bei Gräsern, weisse Blätter. Mangan (Mn) Die Böden sind im Allgemeinen ausreichend mit pflanzenverfügbarem Mangan versorgt. Mangel: An jüngeren Blättern verringertes Wachstum, Laubabwurf und Nekrose. Die Blattnerven selbst sind grün umrandet Molybdän (Mo) Mangel nur auf sauren Böden, ist jedoch selten. Meist genügt eine Aufkalkung, um eine normale Molybdän-Versorgung sicherzustellen. Mangel: Sprossdeformation, löffelartige Blattmissbildungen, Wachstumsminderung und Chlorosen an jungen Blättern. Zink (Zn) Durch den natürlichen Gehalt des Bodens Mangel: Kann bei reiner NPK-Düngung auftreten und zeigt sich werden die Pflanzen allgemein ausreichend bei Sonnenbestrahlung im Hochsommer an den jüngeren Blätmit Zink versorgt. tern, deren Wachstum gehemmt wird. Bestimmungsschlüssel der häufigsten Mangelsymptome Mangelerscheinung Aufnahme als Ca - Blattrand- bzw. Blattspitzenchlorosen - Missbildungen an Triebspitzen und Früchten Ca2+ Fe - Chlorosen (Gelbverfärbung der Blätter) - Blattadern anfangs noch grün Fe2+ Mangel Vorwiegend jüngere Pflanzenteile, Triebspitze, Blüten, Früchte Mn - punktförmige Chlorosen zwischen den Blattadern - später Nekrosen Mn2+ Mg - Chlorosen zwischen den Blattadern - später Nekrosen (Absterben des Blattgewebes) - Streifenchlorosen bei Gräsern Mg2+ N - Chlorosen - Kümmerwuchs - Notblüte NO3– NH4+ Harnstoff über das Blatt K - Blattrandchlorosen bzw. -nekrosen - Welkeerscheinungen K+ P - sehr selten - Kümmerwuchs - Blattoberseiten «schmutzig» grün - Stängel und Blattunterseiten rötlich verfärbt H2PO4– HPO42– Mittlere Blätter oder ganze Pflanze Vorwiegend ältere Blätter edition-lmz, 2016 65 4 Pflanzenernährung 5 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau pH-Wert Der pH-Wert beeinflusst die Bodenentstehung und -entwicklung und hat eine grosse Wirkung auf die Verfügbarkeit von Nährstoffen. Mit dem pH-Wert wird der Säuregehalt der Bodenlösung angegeben. Die meisten Pflanzen bevorzugen mässig saure bis neutrale Böden (pHWerte zwischen 5,0 und 7,5). Saure Böden (pH-Wert kleiner als 4,5) lieben Moorbeetpflanzen wie Azaleen, Rhododendren und einzelne Farne. Der pH-Wert ist ein Mass für die Konzentration an Wasserstoffionen (H+-Ionen). Er beschreibt die neutrale, alkalische oder saure Reaktion eines Mediums. Der pH-Wert gibt den Anteil der positiv geladenen Wasserstoff-Ionen H+ im Verhältnis zu den negativ geladenen Hydroxid-Ionen OH– einer wässrigen Lösung an. pH-Bereich der meisten Kulturböden g H+-Ionen pro Liter 0,0001 = 10–4 0,00001 = 10–5 0,000001 = 10–6 0,0000001 = 10–7 0,00000001 = 10–8 pH-Wert 4 5 6 7 8 sehr stark stark mässig schwach sauer schwach neutral stark alkalisch Zunahme H -Ionen Abnahme H+-Ionen Abnahme OH–-Ionen Zunahme OH–-Ionen + H+ > OH– pH-Wert bedeutet pondus hydrogenii. p = pondus = lat. Gewicht, H = Hydrogenium = lat. Wasserstoff H+ = OH– H+ < OH– Die Skala reicht von 0 bis 14. Je kleiner der pH-Wert, desto säurehalti­ ger ist die Flüssigkeit. Die saure Wirkung geht von den Wasserstoffio­ nen (H+) aus. Liegt der pH-Wert genau in der Mitte, also bei einem Wert von 7, sind ebenso viele OH–-Ionen wie H+-Ionen vorhanden. Die Flüs­ sigkeit ist neutral. Klassierung der pH-Werte <4 4-5 5,3 - 5,8 5,9 - 6,7 6,8 - 7,2 7,3 - 7,6 > 7,6 sehr stark sauer stark sauer mässig sauer schwach sauer neutral schwach alkalisch alkalisch 66 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 5.1 Einfluss des pH-Wertes auf das Wachstum Der ideale pH-Wert stellt einen Kompromiss zwischen einer optimalen Nährstoffverfügbarkeit und der Bodenstruktur dar. Nährstoffverfügbarkeit und Bodenstruktur Der pH-Wert beeinflusst wesentlich die Nährstoffverfügbarkeit im Bo­ den. Die Löslichkeit der Hauptnährelemente ist bei einem pH-Wert zwi­ schen 6,3 und 6,8 am höchsten. Im Gegensatz dazu sind die meisten Spurenelemente (ausser Bor / Molybdän) im tieferen Bereich besser ver­ fügbar. Der pH-Wert beeinflusst die Bodenstruktur. Kalk erhöht nicht nur den pH-Wert, er fördert über die Verkittung der Bodenteilchen auch die Krümelbildung und damit die Bodenstruktur. Geht man davon aus, dass ein hoher pH-Wert die Verfügbarkeit an Spurennährelementen verringert, die Bodenstruktur aber verbessert, sind bei leichten und schweren Böden unterschiedliche pH-Werte anzustreben. Schwere Böden haben aufgrund ihres hohen Tongehaltes eine gute Nährstoffspeicherung, aber eine schlechte Bodenstruktur. Da eine bes­ sere Bodenstruktur besonders in schweren Böden sehr wertvoll ist, wird bei solchen ein höherer pH-Wert angestrebt (6,5 bis 7,5). Damit nimmt man eine leichte Verschlechterung der ohnehin sehr guten Nährstoff­ verfügbarkeit in Kauf. Leichte Böden neigen zu einer Einzelkornstruktur und können aufgrund ihres geringen Tongehaltes wenig Nährstoffe speichern. Um eine zu­ sätzlich schlechte Verfügbarkeit von Spurennährelementen durch einen hohen pH-Wert zu vermeiden, wird bei solchen Böden ein mässig sau­ rer pH-Wert von 5,5 bis 6,0 angestrebt. Das Optimum des pH-Werts richtet sich nach dem Boden und ist ein Kompromiss Leichte Böden Phosphor Kalium Calcium Magnesium pH-Wert des Bodens 4 5 6 7 8 9 Spurennährelemente Eisen Mangan Bor Kupfer, Zink Molybdän Aluminium Je breiter der Balken, desto grösser ist die Verfügbarkeit der Nährstoffe. Spurennährelemente Bodenstruktur Bodenstruktur edition-lmz, 2016 9 Optimum Spurennährelemente 6 pH-Wert des Bodens 4 5 6 7 8 Hauptnährelemente Schwere Böden Optimum 5 Der pH-Wert des Bodens beeinflusst die Nährstoffaufnahme 7 pH 5 6 7 pH 67 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 5.2 Messmethoden Elektrisches pH-Meter Indikatorenstäbchen und -papiere Indikatorenstäbchen und -papiere sind Stäbchen oder Papierstreifen, die mit Indikatoren (Chemikalien) präpariert sind. Indikatoren sind Farb­ stoffe, die ihre Farbe mit dem pH-Wert ändern. Die Chemikalien re­ agieren mit den H+- und OH--Ionen und verfärben sich. Nach Befeuch­ tung der Erde mit destilliertem Wasser kann mittels Farbreaktionen eines Indikators der Wert abgelesen werden. Man kann den pH-Wert zwar nur ungefähr, dafür aber vergleichsweise günstig und einfach feststellen. © Regine Anderegg, Biberist Ein pH-Meter oder auch pH-Messkette ist ein Messgerät zur Anzeige des pH-Wertes einer Lösung. Der pH-Wert wird über eine elektrische Wasserstoffelektrode gemessen. Beim Eintauchen der Elektrode in die Bodenlösung entsteht eine Spannung. Sie gibt den pH-Wert an, der sich am Gerät ablesen lässt. Die elektrische pH-Messung mit dem pHMeter liefert die genauesten Messergebnisse. pH-Meter Das Hellige pH-Meter ermöglicht eine einfache und schnelle pH-Mes­ sung und ist zur groben Orientierung gut geeignet. Die pH-Messung erfolgt dabei mit einem Flüssigindikator. Boden wird mit Indikatorflüs­ sigkeit beträufelt, nach zwei bis drei Minuten wird die verfärbte Flüs­ sigkeit mit einer Farbskala verglichen und der pH-Wert kann abgelesen werden. © Regine Anderegg, Biberist Helligmeter oder Hellige pH-Meter Indikatorenstäbchen / -papier © Regine Anderegg, Biberist 5.3 Beeinflussung des pH-Wertes Ein stabiler pH-Wert ist Ausdruck für einen Boden im Gleichgewicht. Gut gepufferte Böden können pH-Wert-Schwankungen auffangen und ausgleichen. Eine gute Pufferung des Bodens beruht auf einem idealen Ton- und Humusanteil. In jedem Fall sollten Massnahmen, die den pH-Wert beeinflussen, in kleinen Schritten erfolgen und gut beobachtet werden. Helligmeter Anheben des pH-Wertes • Aufkalken des Bodens / Substrates (beispielsweise Meeresalgenkalk / kohlensaurer Kalk) • Einsatz von alkalisch wirkenden Düngern wie Kalksalpeter • Mittelhartes bis hartes Giesswasser verwenden Senken des pH-Wertes • Zugabe von Rindenhumus oder Kompost (Torf, Holzfasern) • Sauer wirkende Dünger wie Ammoniumnitrat • Regenwasser oder weiches Wasser verwenden 68 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 6 4 Pflanzenernährung Nährstoffbilanz des Bodens © Hauert Dünger AG Für die Nährstoffbilanz gilt grundsätzlich: Gedüngt werden muss nur soviel, wie aufgrund der Bodenverhältnisse und des Bedarfes der Pflan­ zen nötig ist. Um den Bodenvorrat abschätzen zu können, sollte alle zwei bis drei Jahre eine Bodenuntersuchung durchgeführt werden. Eine Bodenanalyse zur Düngeberatung ist nicht nur aus ökologischen Ge­ sichtspunkten sinnvoll. Sie bildet auch die Basis für ein gesundes Wachs­ tum, folglich für qualitativ hochstehende Pflanzen und für einen öko­ nomischen Umgang mit Düngern. Entnahme einer Bodenprobe 6.1 Bodenprobe Um eine gute Aussagekraft der Bodenproben zu gewährleisten, ist eine sorgfältige Probeentnahme entscheidend. Freilandproben Mit dem Spaten oder dem Probestecher entnehmen Sie an zehn Stel­ len auf der Parzelle Erde aus der erforderlichen Probetiefe (Gehöl­ ze / Stauden 0 bis 30 cm, Rasen 0 bis 15 cm) und geben diese in einen Eimer. Diese zehn Einzelproben werden gut gemischt und davon 0,5 Liter in den Probebeutel abgefüllt. Damit die Einzelproben einen typi­ schen Durchschnitt darstellen, sind die «Einstichstellen» regelmässig über die Parzelle zu verteilen, beispielsweise in der Diagonale. Sie müssen die Bodenproben nach der Entnahme sofort an das Labor senden. Substratproben Von zehn beispielhaften Pflanzen wird aus dem Wurzelballen vertikal ein Keil herausgebrochen und zu einer Gesamtprobe vermischt. Bei Be­ wässerung mit Wasserstand dürfen Sie die oberste Schicht (etwa einen Drittel) des Substrates nicht verwenden. In Hitzeperioden reichern sich an der Oberfläche «Restsalze» an, die in der Regel für die Ernährung der Pflanze nicht relevant sind. Substratproben Diese stammen beispielsweise aus Pflanztrögen, Baumgruben, Dachgärten oder Kübelpflanzen. Bodenproben einschicken © JardinSuisse Versehen Sie den Beutel mit dem Namen des Einsenders und der Pro­ bebezeichnung, das heisst Angaben zum Kunden, der Parzelle und der Kultur. Angaben zur Nutzung und Düngung sowie aufgetretene Prob­ leme sind auf dem Begleitformular zu vermerken. Die Proben müssen nach der Entnahme sofort an ein Labor gesendet werden. Zum Beispiel an: JardinSuisse Bodenlabor, Bahnhofstrasse 94, 5000 Aarau. Bodenlabor JardinSuisse edition-lmz, 2016 69 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 6.2 Versorgungsstufen Um zu beurteilen, wie hoch ein Boden mit Nährstoffen versorgt ist, werden die bei der Bodenuntersuchung ermittelten Werte in Versor­ gungsstufen von A bis E eingeordnet. Versorgungsstufen und Korrekturfaktoren Versorgungsstufe Versorgungsstufe Nährstoff­ Bodenuntersuchung versorgung JardinSuisse Korrekturfaktor für die Dünge-Empfehlung des Herstellers A 1 Sehr niedrig 2 B 2 Niedrig 1,5 C 3 Optimal 1 D 4 Hoch 0,5 E 5 Sehr hoch 0 Die fünf Versorgungsstufen von A bis E (JardinSuisse 1 bis 5) geben Auskunft, in welchem Zustand sich der Boden oder das Substrat be­ findet und ob eine Unter- oder Überversorgung vorliegt. A steht für sehr niedrige Gehalte, C enthält die anzustrebenden Werte und in der Versorgungsstufe E sind sehr hohe Werte aufgeführt. Mit dem Wissen aus der Bodenprobe kann nun gezielt ein Dünger aus­ gewählt werden, der nur noch die benötigten Nährstoffe enthält. Die empfohlenen Düngermengen sollten entsprechend der Bodenunter­ suchung verändert werden. In der Bodenversorgungsstufe A (sehr nied­ rig) wird die empfohlene Menge verdoppelt, in der Stufe B (niedrig) um die Hälfte erhöht und in der Stufe D (hoch) halbiert. In der Stufe E (sehr) hoch, sollte nicht gedüngt werden. In der Stufe C (optimal) kann die Düngeempfehlung übernommen werden. Bei der Berechnung des Düngebedarfs muss der Nährstoffbedarf der Pflanzenart berücksichtigt werden. Basierend auf den Bodenproben können Sie das Düngemittel auswählen, das die noch benötigten Nährstoffe enthält. Beispiel für eine Bodenprobe eines Substrats 70 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 7 4 Pflanzenernährung Düngemittel Düngemittel enthalten Pflanzennährstoffe. Sie dienen zur Verbesse­ rung des Pflanzenwachstums in Böden und Substraten. Um die Frucht­ barkeit des Bodens zu erhalten, müssen die Nährstoffe zugeführt wer­ den, die dem Boden entzogen wurden beziehungsweise fehlen. 7.1 Organische und anorganische (mineralische) Dünger Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wurde hauptsächlich organisch mit Mist und Gülle gedüngt. Der deutsche Chemiker Justus von Liebig (1803 - 1873) ebnete den Weg für die industrielle Herstellung von Dün­ gemitteln. Er erkannte, dass die Pflanze die Nährstoffe als anorgani­ sche Stoffe aufnimmt und nicht als komplizierte organische Verbindun­ gen. Daraufhin wurde das Haber-Bosch-Verfahren entwickelt, das die mas­ senhafte Herstellung künstlicher Stickstoff-Dünger ermöglichte. Nach dem 2. Weltkrieg stieg in der Landwirtschaft die Nachfrage nach Dün­ gemitteln. Mit den synthetisch hergestellten Düngern konnte auch im Gartenbau, die Pflanzenproduktion stark gesteigert und in Folge die Rentabilität erhöht werden. Zu Beginn der 1980er Jahre gerieten die synthetischen Dünger stark in die Schlagzeilen. Die übermässige Verwendung von anorganischen Düngern führte zu einer Verarmung der Böden und rief ökologische Schäden hervor. Erst die Mitberücksichtigung der Bodenfruchtbarkeit bei der Düngung und strenge gesetzliche Auflagen brachten Verbes­ serung. Organische und anorganische (mineralische) Dünger im Vergleich Für das Wachstum der Pflanze spielt es keine Rolle, ob die Nährstoffe in organischer oder in anorganischer (mineralischer) Form zugeführt werden. Die Pflanzenwurzel nimmt sie allerdings nur in anorganischer Form auf. Organisch gebundene Nährstoffe gelangen nach ihrer Mi­ neralisation in die Pflanze. Organische Dünger weisen dadurch eine gewisse Langzeitwirkung auf, da durch die fortwährende Mineralisa­ tion über einen längeren Zeitraum hinweg Nährstoffe abgegeben wer­ den. edition-lmz, 2016 Mineralisation Abbau der organischen Substanz durch Bodenlebewesen in anorganische Nährstoffe. Die Nährstoffe können von der Pflanze nur in anorganischer Form aufgenommen werden und werden dann in organische Substanz eingebaut. 71 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Vergleich von organischen und anorganischen Düngern Organische Dünger Anorganische (mineralische) Dünger Merkmale Sie enthalten Nährstoffe in organisch gebunde- Die Nährelemente stammen aus meist im Bergbau gewonnener Form: Die Nährelemente stammen von Pflan- nen Gesteinsmineralien. Mineralische Dünger werden industzenrückständen und abgestorbenen tierischen riell hergestellt, die Nährstoffe liegen meist als Salze vor. Lebewesen. Tierische Rohstoffe – z. B. Horndünger – unterliegen strengen gesetzlichen Vorschriften. Wirkung Damit die in den tierischen und pflanzlichen Die anorganischen Dünger besitzen häufig die Eigenschaft, Substanzen gebundenen Nährstoffe für die dass die Nährstoffe wesentlich schneller freigesetzt werden Pflanze verfügbar sind, müssen diese von den als bei den organischen Düngern. Mikroorganismen erst abgebaut und mineralisiert werden. Organische Dünger wirken deshalb über lange Zeit und werden in der Regel weniger schnell ausgewaschen als mineralische Dünger. Vor- und Nachteile Organische Düngemittel sind sehr gute Humusbildner. Sie liefern Nährhumus, der die Tätigkeit der Bodenlebewesen stark anregt. Es ist jedoch schwierig, den Nährstoffgehalt zu kalkulieren. Der Nährstoffgehalt ist eher niedrig und je nach Herkunft und Jahreszeit unterschiedlich. Die Nährstoffe können den Pflanzen genau dosiert und zum optimalen Zeitpunkt zugeführt werden. Die Nährstoffe sind je nach Aufbereitung für die Pflanzen sofort verfügbar. Problematisch sind die anorganischen Dünger aufgrund des enormen Energieaufwandes bei der Herstellung. Es besteht eine höhere Auswaschgefahr, insbesondere bei sofort verfügbaren Stickstoffdüngern. 7.2 Organische Dünger als Boden­­ verbesserer Die Nährelemente von organischen Düngern stammen von Pflanzen­ rückständen, tierischen Ausscheidungen und abgestorbenen tierischen Lebewesen. Dank dieser organischen Substanz dienen sie der Verbes­ serung der Bodenstruktur. Gründüngung Gründüngung = Einsaat ausgewählter und schnell wachsender Pflanzenarten. Diese bilden eine grosse Pflanzenmasse, die zur Verbesserung des Bodens eingearbeitet wird. «Gründünger» sind schnell wachsende Pflanzen, welche einzig mit dem Ziel der Verbesserung des Bodens angesät werden. Einige Wochen be­ vor die neue Kultur angebaut wird werden die Gründünger geschnit­ ten und in den Boden eingearbeitet. Die Nährstoffe werden allerdings erst nach dem Abbau des organischen Pflanzenmaterials für die Nachfolgekultur verfügbar. Die Mineralisie­ rung des organisch gebundenen Stickstoffs aus den Gründüngungs­ pflanzen erfolgt dabei rasch, sodass er in nennenswertem Umfang für die Folgekultur als pflanzenverfügbar angerechnet werden muss. Mit einer Gründüngung können verschiedene Bedürfnisse abgedeckt werden: • Der Boden wird mit organischer Substanz angereichert (Humusbildung). • Es erfolgt eine direkte und indirekte Unkrautbekämpfung durch die Beschattung des Bodens und durch die Konkurrenzwirkung. • Der Krankheits- und Schädlingsbefall durch gewisse bodenbürtige Pilzkrankheiten und Nematoden wird vermindert. • Der Boden wird beschattet und der Wasserhaushalt reguliert. • Der Boden wird tiefer belüftet und der Untergrund gelockert • Sie wirkt der Verkrustung, der Verschlämmung und der Erosion der Bodenoberfläche entgegen. • Sie verbessert die Lebensbedingungen der Bodenlebewesen. Somit wird der Garezustand (Fruchtbarkeit) des Bodens verbessert. 72 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Zu den Schmetterlingsblütlern (Fabaceae, Leguminosen) gehörende Arten reichern zusätzlich den Stickstoffvorrat des Bodens an, da diese den in der Luft enthaltenen Stickstoff binden können. Wirkung im Boden Phacelia Bildet grosse Blatt- und Wurzelmasse, gute Bienenpflanze, Tiefwurzler Bitterlupinen Stickstoffsammler, zur Bodenlockerung, bilden viel Pflanzenmasse Gelbsenf Gute Bodenlockerung, bilden viel Pflanzenmasse Vorsicht: nicht vor Kohlgewächsen anbauen Sonnenblumen Grosse Grünmasse, wächst auch auf trockenen Standorten Diverse Kleearten Stickstofflieferant © Christine Erb, Küttigen © Ursula Steiner, Frauenkappelen Pflanzenart Phacelia als Gründüngung. Sonnenblumen produzieren viel Biomasse. © Ursula Steiner, Frauenkappelen Mögliche Gründüngungspflanzen Senf als Gründüngung lockert den Boden. Kompost (Wirtschaftsdünger) Die im Gartenunterhalt anfallenden organischen Abfälle können kom­ postiert und wieder verwertet werden. Es steht wertvolles Recycling­ material für die Bodenverbesserung und die Substratzubereitung zur Verfügung. In Pflanzrabatten können die entzogenen Nährstoffe wie­ der zugeführt werden. Die Bodenstruktur und die Aktivität der Boden­ lebewesen werden gefördert. E Weitere Informationen zum Kompostieren finden Sie im Lehrmittel des 1. Lehrjahrs EFZ im Kapitel 2 «Betriebliche Unterhaltsarbeiten» unter dem Titel «4 Kompostieren». Beim Kompostieren ist Vorsicht geboten bei: • Wurzelbeikräutern • starker Verunkrautung durch Samen • dornigen Pflanzenteile • Pflanzen mit Schädlings- und Krankheitsbefall Je nach Herkunft des Ausgangsmaterials ist der Nährstoffgehalt unter­ schiedlich. Kompost hat im Verhältnis einen relativ hohen Phosphor und Kaliumgehalt. Wird regelmässig Kompost im Freiland ausgebracht, kann der Boden hohe bis sehr hohe Phosphatgehalte aufweisen. Eine Düngung mit diesem Nährstoff kann häufig jahrzehntelang unterblei­ ben, ohne dass bei den Pflanzen ein Phosphatmangel zu erwarten ist. Der im Kompost enthaltene Stickstoff entfaltet seine Wirkung eher langsam. In der Regel ist eine ergänzende Stickstoffdüngung zur De­ ckung des Stickstoffbedarfs der Pflanzen erforderlich. edition-lmz, 2016 73 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 7.3 Düngerarten Auf dem Markt wird eine Vielzahl von Düngemitteln angeboten, die nach verschiedenen Kriterien eingeteilt sind. Beispielsweise gibt es die Eintei­ lung in anorganische (mineralische) und organische Dünger oder in Ein-, Zwei-, oder Mehrnährstoffdünger, aber auch die Konsistenz, Löslichkeit, Wirkungsgeschwindigkeit oder Langzeitwirkung spielen eine Rolle. Einzel- oder Mehrnährstoffdünger Je nachdem, ob in einem Dünger ein einzelner Pflanzennährstoff oder mehrere Pflanzennährstoffe enthalten sind, wird von Einzel- oder Mehr­ nährstoffdüngern gesprochen. Mehrnährstoffdünger Einzelnährstoffdünger Sie versorgen die Pflanzen gleich mit zwei oder mehr Nährstoffen. Der Dünger kann aus organischen oder mineralischen Rohstoffen hergestellt werden. Dünger, die Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) – die Kernnährelemente – enthalten, werden als Volldünger oder NPK-Dünger bezeichnet. Bei Mehrnährstoffdüngern werden die Nährstoffgehalte immer in der Reihenfolge N – P – K aufgelistet, wobei die Angabe in Prozent erfolgt. Ein Dünger mit der Angabe 15–8–20 enthält also 15 % N, 8 % P und 20 % K. Dünger, die nur einen Nährstoff, wie Phosphor oder Kali oder Stickstoff, enthalten. Der Dünger kann aus organischen oder mineralischen Rohstoffen hergestellt werden. Vorteil Vorteil Einfache Handhabung Keine Schäden durch Mischfehler Günstiger Fehlende Nährstoffe können punktuell und bedarfsgerecht gedüngt werden. Nachteil Nachteil Höherer Preis pro Kilogramm Nährstoff Mischregeln müssen zwingend beachtet werden. © Hauert Dünger AG, Grossaffoltern Vergleich von Mehr- und Einzelnährstoffdüngern Hornspäne, Einzelnährstoffdünger für Stickstoff (N) Das Verhältnis der Nährstoffe untereinan- Mehr Aufwand beim Ausbringen von verder ist vorbestimmt, bereits im Boden vor- schiedenen Einzelnährstoffen. handene Nährstoffe werden nicht berücksichtigt. Dies kann zu einer zusätzlichen Belastung der Umwelt führen. Beispiele organischer Dünger Beispiele organischer Dünger Humuskorn N-Dünger = Hornspäne, Hornmehl Gartensegen P-Dünger = Knochenmehl (gedämpft, wegen BSE = Rinderwahnsinn) K-Dünger = Kalirohsalze Beispiele anorganischer Dünger Beispiele anorganischer Dünger Sie sind in einer grossen Vielfalt erhältlich, abgestimmt auf unterschiedliche Pflanzengruppen, Konsistenz, Löslichkeit, Wirkungsgeschwindigkeit oder Langzeitwirkung. N-Dünger = «Harnstoff» K-Dünger = 60er Kali Bei grösseren Anbauflächen wie in der Landwirtschaft überwiegt der Einsatz von Einzelnährstoffdüngern. In der landschaftsgärtnerischen Anwendung werden vielfach Mehrnährstoffdünger eingesetzt. 74 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung Langzeitdünger Dünger werden nach ihrer Wirkungsdauer unterschieden: sofort wirk­ same Produkte und Langzeitdünger (Depotdünger). Anorganische De­ potdünger sind unter Angabe der Wirkungsdauer als solche gekenn­ zeichnet. Auch organische Dünger haben eine Depotwirkung, da die enthaltenen Nährstoffe der Pflanze erst im Laufe der Zeit durch die Mineralisierung zur Verfügung stehen. Organische Langzeitdünger Die organischen Dünger sind vielfach natürliche Langzeitdünger, da die Nährstoffe (insbesondere Stickstoff) erst durch den Abbau der or­ ganischen Substanz durch die Bodenlebewesen der Pflanze zur Verfü­ gung stehen. Der Zeitraum der Freisetzung (Wirkungsgeschwindigkeit) der Nährstof­ fe ist abhängig von verschiedenen Faktoren: • Aktivität der Bodenlebewesen. • Temperatur: Hohe Temperaturen führen zu einem schnellen Abbau, kühle Temperaturen zu einem langsamen Abbau. • Feuchtigkeit im Boden: Ausgewogene Feuchtigkeit (nicht zu tro­ cken und nicht zu nass) fördert die Bodenlebewesen. • Beschaffenheit des Ausgangsmaterials: Grobes Material wird lang­ sam, feines Material wird schnell abgebaut. • Rohstoff: N-reiches Material wird schneller abgebaut als C-reiches Material (C : N-Verhältnis). Nach der Mineralisierung stehen die Nährstoffe der Pflanze in anorgani­ scher (mineralischer) Form zur Verfügung. Anorganische Langzeitdünger: Umhüllte Langzeitdünger Die mineralischen (anorganischen) Langzeitdünger sind vollkommen synthetisch hergestellt und verfügen über genau definierte Nährstoff­ mengen. Je nach Produkt gibt es Dünger mit einer Wirkungsdauer von 3, 4, 6, 8 oder 12 (18) Monaten. Langzeitdünger lassen sich gut ver­ wenden für Rasenflächen, Stauden, Kübelpflanzen, Beerenobst, Ge­ hölze und Pflanzen in Containern. Sie sind kleine Wunderwerke und lassen sich in verschiedene Kategorien unterteilen: • Die Nährstoffe sind von einer Kunstharzhülle umgeben: -- Diese Hülle ist unterschiedlich dick und durchlässig, sodass die Nährstoffe langsamer oder schneller entweichen können. -- Wasser dringt durch die Kunstharzhülle in das Düngerkorn ein. Dieses löst den Dünger auf, sodass ein Überdruck entsteht. Durch die Osmose gelangen die Nährstoffe nach draussen. • Schwefelumhüllte Langzeitdünger: -- Je nach Ummantelung wird der Dünger bis über ein ganzes Jahr (12 Monate) freigesetzt. Die Angaben der Wirkungsdauer liegen bei einer Durchschnittstempe­ ratur von 21 °C. Der pH-Wert oder Salzgehalt sowie die biologischen Aktivitäten und die Feuchtigkeit haben keinen Einfluss auf die Nähr­ stofffreisetzung. edition-lmz, 2016 75 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Eine zuverlässige Vollbevorratung des Substrates von Pflanzentrögen, Baumgruben, Dachgärten und weiteren ist durch die genau dosierte Langzeitwirkung möglich. Eine weitere Möglichkeit ist die Teilbevor­ ratung und Nachdüngung mit einem Aufstreudünger. Die umhüllten Langzeitdünger haben auch bei Pflanzen in Gefässen eine grosse Bedeutung. Durch das beschränkte Wurzelvolumen im Topf muss die Nährstoffversorgung zu jedem Zeitpunkt garantiert sein. Die umhüllten Langzeitdünger verhindern zudem durch die kontrollierte Freisetzung ein Auswaschen der Nährstoffe. Die Nährstoffe werden regelmässig über ihre gesamte Wirkungsdauer freigesetzt und stehen der Pflanze über die gesamte Vegetationszeit zur Verfügung, sodass keine Über- oder Unterversorgung auftritt. Wirkungsweise der Langzeitdünger 1 2 3 4 5 1 Die Düngerkörner sind von einer Harzhülle umgeben. Diese kontrolliert die Freisetzung der Nährstoffe. 2 Jedes Korn enthält den gleichen Nährstoffgehalt. 3 Wasserdampf dringt durch die Harzhülle ins Düngerkorn ein und löst die Nährstoffe. 4 Das eingetretene Wasser führt im Korn zu einem Überdruck. Die gelösten Nährstoffe werden an die Bodenlösung abgegeben. 5 Die leere Harzhülle aus pflanzlichen Rohstoffen. Flüssigdünger Bei Flüssigdüngern sind die Nährstoffe in Form von Salzen bereits in einer Trägerflüssigkeit gelöst. Es gibt auch organische Suspensionen; das heisst Flüssigkeiten, die kleine, gut verteilte Festkörper enthalten. Zum Ausbringen auf Pflanzen – beispielsweise immergrüne Gehölze oder geschnittene Hecken – muss Wasser dazugegeben werden. Die­ se Düngerformen werden von der Pflanze sehr schnell aufgenommen. Flüssigdünger ist als Einzelnährstoff- oder Mehrnährstoffdünger erhält­ lich. Er kann über das Blatt oder die Wurzeln ausgebracht werden. Bei der Ausbringung über das Blatt müssen Sie vorsichtig sein, damit die Düngerlösung die Pflanzen nicht verbrennt oder die Dünger durch Drift neben die Pflanze gelangen. Flüssigdüngung über die Blätter kann auch kombiniert mit Pflanzenschutzmitteln ausgebracht werden. (z. B. Pflan­ zenschutz bei Rosen). 76 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 7.4 Ausbringmethoden Im Gartenbau werden verschiedene technische Einrichtungen zur Aus­ bringung von Düngemitteln auf Pflanz- und Saatflächen angewendet. Düngerarten und Ausbringmethoden Düngerart Ausbringungsmethode Anwendung Kompost, Mist •• Grosse Flächen mit Mistzetter •• Kleine Flächen mit einer Gabel von Hand •• Vorbereitung auf Pflanzbeet Granulierte mineralische und organische •• Kleine Flächen von Hand Dünger •• Grosse Flächen mit Tellerstreuer / Streuwagen •• Rasenflächen •• Gehölz- oder Staudenrabatten •• Nachdüngung Flüssige Dünger, gelöste Salze •• Bewässerungsanlage •• Rückenspritze •• Giesskanne •• Sommerflorpflanzungen •• Kübelpflanzen •• Stauden- und Gehölzrabatten, Hecken Blattdünger •• Rückenspritze / Motorspritze •• Bei akuten Mangelerscheinungen von allen Pflanzungen 7.5 Düngeverfahren Die Zufuhr von Düngemitteln kann nach verschiedenen Verfahren er­ folgen. Entscheidend ist die Anzahl der Düngetermine. Grunddüngung Sie soll den Grundbedarf einer Pflanzung abdecken. Der Dünger wird vor der Pflanzung in den Boden oder ins Substrat eingemischt. In der Regel wird ½ bis 2/3 des Nährstoffbedarfs eines Jahres abgedeckt. Nachdüngung (Ergänzungsdüngung) Sie dient der Ergänzung der Grunddüngung bis zum Gesamtnährstoffbedarf, anhand von Boden- und Substratuntersuchungen. Die Düngung wird an das Entwicklungssta- Termindüngung: dium der Pflanze angepasst. Düngergaben, die zu bestimmten Terminen innerhalb eines Jahres gegeben werden (z. B. Rasen, Rosen). Kopfdüngung Flüssigdüngung Blattdüngung •• Es werden feste Dünger, während der Wachstumsphase verwendet. Die Kopfdüngung wird unterschieden in: •• Flächendüngung (flächiges Verteilen des Düngers) •• Punktdüngung (Düngung einzelner Pflanzen) •• Streifendüngung (Verteilung nur in Pflanzstreifen der Kulturpflanzen) •• Der Dünger wird im Wasser gelöst verabreicht. •• Es erfolgt eine gleichmässige, der Pflanze angepasste Nährstoffversorgung. •• Es wird unterschieden in: •• Intervalldüngung (im Wechsel mit der Bewässerung) und •• Bewässerungsdüngung (bei jedem Giess­ vorgang) Je nach Zustand der Pflanzen und dem Produkt, kann der Dünger bis zweimal pro Woche ausgebracht werden (z. B. Balkonpflanzen, Kübelpflanzen). Anwendungshinweise: Vorsicht bei Pflanzen mit trockenen Wurzelballen! Zuerst gut durchgiessen, sonst besteht die Gefahr von Verbrennungen (Plasmolyse) •• Sie erfolgt über Spritzung von in Wasser gelösten Nährstoffen aufs Blatt. •• Die Nährstoffe werden über feinste Mikroporen auf der Blattober und -unterseite aufgenommen. •• Wird bei akutem Mangel von Spurenelementen und Stickstoff und bei Wurzelschäden angewendet. •• Die Blattdüngung hat eine sehr schnelle Wirkung. Anwendungshinweise: •• Die Anwendung sollte nicht bei Temperaturen über 20° C und bei einer Luftfeuchtigkeit unter 40 % erfolgen. •• Vorsicht bei Sonnenschein. Falsche Dosierung und falscher Ausbringzeitpunkt können Verbrennungen auf den Blättern hervorrufen. •• Die Anwendung sollte bei bedecktem Himmel oder am Morgen / Abend vor­ genommen werden. edition-lmz, 2016 77 4 Pflanzenernährung 8 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Berechnung der Düngermengen Als Fachperson ist es wichtig, dass Sie die korrekte und auf die Kultu­ ren abgestimmte Düngermenge berechnen können. Aufgrund von Boden- und Substratuntersuchungen und dem Nähr­ stoffbedarf der Pflanzen wissen Sie, welche Nährstoffe in welchen Mengen ergänzend zum Bodenvorrat gedüngt werden müssen. Für die Berechnungen ist es wichtig, dass Sie die verschiedenen Mass­ einheiten kennen und anwenden können. Fehler bei den Berechnun­ gen können zu Schäden an den Pflanzen führen und belasten die Um­ welt. 8.1 Übersicht Masseinheiten Düngemittel werden im Zusammenhang mit Flächen, Volumen und Gewicht berechnet. Hier zeigen wir Ihnen die wichtigsten Masseinhei­ ten. Längen-, Flächen-, Volumen- und Gewichtsmasse Einheitszeichen Einheit Beziehung zu den anderen Einheiten Längenmasse km Kilometer 1 km = 1000 m m Meter 1 m = 10 dm = 100 cm = 1000 mm dm Dezimeter 1 dm = 10 cm = 100 mm cm Zentimeter 1 cm = 10 mm mm Millimeter 1 mm m2 Quadratmeter 1 m • 1 m = 1 m2 100 cm • 100 cm = 10'000 cm2 = 1 m2 km2 Quadratkilometer 1 km • 1 km = 1 km2 1000 m • 1000 m = 1'000'000 m2 = 1 km2 ha Hektar 100 m • 100 m = 10'000 m2 = 1 ha 10 • 10 ha = 100 ha = 1'000'000 m2 = 1 km2 a Are 10 m • 10 m = 1a 10 • 10 a = 100 a = 1 ha l Liter 1 l = 10 dl = 100 cl = 1000 ml dl Deziliter 1 dl = 10 cl = 100 ml cl Zentiliter 1 cl = 10 ml ml Milliliter 1 ml t Tonne 1 t = 1000 kg kg Kilogramm 1 kg = 1000 g g Gramm 1g Flächenmasse Volumenmasse Gewichte 78 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 8.2 Prozentrechnen Es ist unerlässlich, dass Sie das Prozentrechnen beherrschen. Denn wenn Sie die Düngermenge falsch berechnen und dosieren, kann der Pflanzenwuchs stark beeinträchtigt werden. Unnötige Düngergaben belasten zudem die Umwelt. Anleitung zum Prozentrechnen Beispiel: Sie wollen eine Düngerlösung von 20 Litern herstellen. Sie müssen 0,5 % Flüssigdünger dazugeben. Berechnen Sie die Flüssigdün­ germenge in Deziliter. Folgende Fragen können Ihnen bei der Berechnung helfen Welche Grösse entspricht dem Ganzen? Düngerlösung = 20 Liter = 100 % Welche Grösse muss berechnet werden? Mittelmenge = ? = 0,5 % Rechnungsweg, mögliche Schreibweise 100 % = 20 Liter    1 % = 20 Liter / 100 = 0,2 Liter   0,5 % = 0,2 Liter • 0,5 = 0,1 Liter = 1 Deziliter Der Rechnungsweg lässt sich auch in anderer Schreibweise darstellen. Vielleicht kommt Ihnen einer der zwei folgenden Schreibweisen be­ kannter vor. Rechnungsweg, Bruchschreibweise 20 l • 0,5 % 100 % = 0,1 l Rechnungsweg, Verhältnisgleichung 100 %   1 % 0,5 % edition-lmz, 2016 20 l 0,2 l 0,1 l = 1 dl 79 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 8.3 Dosierungstabelle und Umrechnungshilfen Damit das Berechnen der Düngerlösung auch klappt, wenn Sie keinen Rechner zur Hand haben, können Sie eine Dosierungstabelle zur Hand nehmen. Dosierungstabelle Konzentration in % Düngerlösung (g oder ml) in 10 l Wasser Düngerlösung (g oder ml) in 20 l Wasser Düngerlösung (g oder ml) in 100 l Wasser Düngerlösung (g oder ml) in 150 l Wasser Düngerlösung (g oder ml) in 300 l Wasser 0,1 10 20 100 150 300 0,15 15 30 150 225 450 0,2 20 40 200 300 600 0,5 50 100 500 750 1500 1 100 200 1000 1500 3000 1,5 150 300 1500 2250 4500 2 200 400 2000 3000 6000 2,5 250 500 2500 3750 7500 Umrechnungshilfen Um die Düngerlösungen richtig zu berechnen, müssen Sie die Mass­ einheiten richtig umrechnen. 80 Die wichtigsten Umrechnungen 1,00 % bei 1 Liter = 10 ml Dünger 0,10 % bei 1 Liter = 1 ml Dünger 0,01 % bei 1 Liter = 0,1 ml Dünger edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 8.4 Übungsbeispiele Berechnungsbeispiel 1 Es ist März und in einer Staudenpflanzung ist eine Düngung mit Stick­ stoff geplant, sodass die Stauden optimal versorgt ihr Wachstum star­ ten können. • Die Staudenfläche für die Düngerausbringung hat eine Grösse von 0,02 ha. • Es muss 5 g N pro m2 gedüngt werden. • Es wird mit Ammonsalpeter gedüngt. (Gehalt 27,5 % N). Wie viel Kilogramm Ammonsalpeter muss auf die Fläche gedüngt wer­ den? Vorgehen 1. Die Fläche umrechnen von ha in m2 2. Die benötigte Menge Stickstoff auf die gesamte Fläche berechnen 3. Den Stickstoffgehalt in einem Kilogramm Dünger zu berechnen 4. Die Menge Dünger auf die Fläche berechnen Vorgehensschritte und Informationen Rechnungsweg 1. Berechnung der Fläche Zu düngende Fläche: 1 ha = 10 000 m2 0,02 ha = ? m2 Fläche = 0,02 • 10 000 m2 = 200 m2 2. Berechnung des N-Düngerbedarf 5 g N pro m2 200 m2 Fläche = ? g N 5 g / m2 • 200 m2 = 1000 g 3. Stickstoffgehalt in 1 kg Dünger Ammonsalpeter 27,5 % N 1 kg = 27,5 % N 1 kg = 1000 g 100 % = 1000 g 27,5 % von 1000 g = ? g N 100 % = 1000 g    1 % = 10 g 27,5 % N = 275 g N oder 1000 g • 27,5 % 100 % = 275 g 4. Benötigte Düngermenge Für 200 m2 (Rechnungsweg a) braucht es 1000 g N (Rechnungsweg b) 1 kg Ammonsalpeter enthält 275 g N (Rechnungsweg 3) Benötigte Menge Ammonsalpeter für 200 m2? 1000 g = 3,625 kg Ammonsalpeter   275 g / kg Für die Düngung braucht es 3,625 kg (ca. 3,5 kg) Ammonsalpeter Lösung Auf der Fläche von 200 m2 braucht es für die Düngung ca. 3,5 kg Am­ monsalpeter. edition-lmz, 2016 81 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Berechnungsbeispiel 2 Ihre Firma betreut die Kübelpflanzen eines Hotels. Aufgrund des stark kalkhaltigen Giesswassers ist an den Zitruspflanzen akuter Eisenman­ gel aufgetreten. Um eine möglichst schnelle Wirkung zu erzielen, weist Sie Ihr Vorarbeiter an, die Kübelpflanzen mit einer Blattdüngung zu spritzen. • Die benötigte Düngerlösung beträgt 25 Liter. • Dosierung des Flüssigdüngers 0,3 % Welche Menge Flüssigdünger wird benötigt? Vorgehen 1. Die Menge Flüssigdünger für 1 Liter Düngerlösung berechnen. 2. Die Menge Flüssigdünger für 25 Liter Düngerlösung berechnen. Vorgehen Rechnungsweg 1. Berechnung des Flüssigdüngers 1 l = 1000 ml 1000 ml enthalten 0,3 % Flüssigdünger 1000 ml = 100 % 0,3 % = ? ml Flüssigdünger 100 % = 1000 ml    1 % = 10 ml 0,3 % = 3 ml Flüssigdünger oder 1000 ml • 0,3 % 100 % = 3 ml Flüssigdünger für 1 l Düngerlösung 2. Berechnung des Flüssigdüngers 1 l = 3 ml (Rechnungsweg 1) 25 l = ? ml Flüssigdünger 3 ml / l • 25 l = 75 ml Flüssigdünger für 25 l Düngerlösung Lösung Es werden 75 ml Flüssigdünger benötigt. 82 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 9 4 Pflanzenernährung Anwendung von Düngemitteln Für die Lagerung und die Ausbringung von Düngern müssen Sie einige Gesetze und Regeln beachten. Eine fehlerhafte Anwendung kann ne­ gative Folgen für die Umwelt und die Kulturpflanzen haben. 9.1 Gesetzliche Vorschriften In der Schweiz wird die Anwendung von Düngemitteln in verschiede­ nen Gesetzen geregelt. Die wichtigsten Gesetze und Verordnungen für den Umweltschutz Gesetze Umweltschutzgesetz Das Umweltschutzgesetz (USG) will Menschen, Tiere und Pflanzen so­ wie ihre Lebensgemeinschaften und Lebensräume schützen und die natürlichen Lebensgrundlagen erhalten. Auch sind im Sinne der Vor­ sorge, Einwirkungen, die schädlich oder lästig werden könnten, früh­ zeitig zu begrenzen. Zum Schutz der Umwelt ist jedoch nicht nur das USG massgebend. Viele weitere Gesetze und Verordnungen enthalten Bestimmungen zum Schutze der Umwelt. Chemikalien-Risikoreduktionsverordnung •• Umweltschutzgesetz (USG) •• Landwirtschaftsgesetz (LWG) •• Gewässerschutzgesetz (GSchG) •• Chemikaliengesetz (ChemG) Verordnungen •• Verordnung über die Belastung des Bodens (VBBo) •• Gewässerschutzverordnung (GschV) •• Verordnung für das Inverkehrbringen von Düngern (DüV) •• Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV) •• Chemikalienverordnung (ChemV) In der Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung sind die Vorschriften des Umweltschutzgesetzes für die Anwendung von Düngern beschrieben. Auszug aus Anhang 2.6 Ziffer 3.3.1 Abs. 1 ChemRRV Dünger dürfen nicht verwendet werden a. in Gebieten, die gestützt auf eidgenössisches oder kantonales Recht unter Naturschutz stehen, soweit die massgebenden Vorschriften oder Vereinbarungen nichts anderes bestimmen; b. in Riedgebieten und Mooren, soweit für diese nicht bereits Regelungen nach Buchstabe a gelten; c. in Hecken und Feldgehölzen sowie in einem Streifen von drei Metern Breite entlang von Hecken und Feldgehölzen; d. in oberirdischen Gewässern und in einem Streifen von drei Metern Breite entlang von oberirdischen Gewässern; e. in der Zone S1 von Grundwasserschutzzonen Wer Dünger verwenden will, muss wissen, wie viel Dünger er im frag­ lichen Fall tatsächlich verwenden darf (vergleiche dazu Ziff. 3 Anh. 2.6 ChemRRV). • Die im Boden vorhandenen Nährstoffe und der Nährstoffbedarf der Pflanzen sind zu berücksichtigen. • Der Pflanzenbestand, die Topografie und Bodenverhältnisse sind einzubeziehen. • Die Witterungsverhältnisse sind massgebend. edition-lmz, 2016 83 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 9.2 Lagerung • Die Lagerung hat so zu erfolgen, dass Menschen, Tiere und Umwelt nicht gefährdet werden. • Düngemittel werden mit Vorteil getrennt von Pflanzenschutzmitteln aufbewahrt. • Dünger sollten auf Paletten und Gestellen gelagert werden. • Lagern Sie flüssige Dünger unten und feste Dünger oben. • Lagerräume sind von Vorteil von übrigen Arbeitsräumen zu trennen. • Bei gefährlichen Produkten gelten die Lagervorschriften nach dem Chemikaliengesetz und der Chemikalienverordnung. Halten Sie die Dünger am besten unter Verschluss in den Originalpackungen. Angebrochene Packungen lagern Sie in verschliessbaren, luft- und wasserdichten, mit der Originaletikette versehenen Behältern. • Für sehr grosse Mengen bestehen spezielle Vorschriften. © Heinz Hartmann, JardinSuisse Viele Düngemittel können umweltgefährdend, giftig oder gesundheits­ gefährdend sein. Um den Gebrauchswert und die Sicherheit von Dün­ gemitteln zu erhalten, bewahren Sie Düngemittel an einem abgeschlos­ senen, trockenen, kühlen und dunklen Ort auf. Dünger dürfen nicht in Kontakt mit Wasser kommen, da sich sonst Klumpen bilden. Oft reicht dazu bereits eine hohe Luftfeuchtigkeit. Die Dünger sind dann nicht mehr streufähig und verändern ihre Eigenschaften. Die folgenden Re­ geln sollten Sie beim Lagern von Düngern einhalten: Das Düngerlager in einem Gartenbau­ betrieb 9.3 Anwendungsgrundsätze Allgemeine Grundsätze • Nicht auf Vorrat düngen, wenn kein Bedarf vorhanden ist. • Den Ausbringzeitpunkt und die Menge so wählen, dass die Nährstoffe möglichst nach Menge und Bedarf den Pflanzen sofort zur Verfügung stehen. • Dünger nie auf überschwemmte, gefrorene oder mit Schnee bedeckte Böden ausbringen. • Abschwemmungen und Einträge in Gewässer sind zu vermeiden. • Nicht in Grundwasserschutzzonen S1 (Schutzzone 1) Dünger ausbringen. • Flüssige Hof- und Recyclingdünger dürfen in der Zone S2 von Grundwasserschutzzonen nicht verwendet werden (Art. 29 Abs. 2 GSchV). • Den Nährstoffbedarf allenfalls mit Boden- oder Substratproben abklären lassen (Sportrasen). Bei Ansaaten oder Pflanzungen • Bei Flächendüngungen auf eine gleichmässige Verteilung achten. • Dünger nicht auf trockene Ballen ausbringen. • Ballen zuerst mit Wasser gut durchtränken. • Flüssigdünger kann nicht als Vorratsdünger gegeben werden. • Nur soviel Dünger verabreichen, wie benötigt wird. 84 edition-lmz, 2016 EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau 4 Pflanzenernährung 9.4 Folgen einer fehlerhaften Anwendung Unsachgemässe Anwendungen von Düngern können ökologische Schäden verursach. Darum muss beim Düngen auf die Umwelt Rück­ sicht genommen werden. Belastungen der Umwelt werden hervorgerufen durch: • die Auswaschung von Nitrat aus dem Wurzelraum • die Anreicherung von Schwermetallen und anderen Schadstoffen im Boden • das Entweichen von gasförmigen N-Verbindungen in die Atmosphäre. Zudem ist die Energiebilanz bei der Herstellung von Kunstdüngern negativ. Folgen für die Umwelt Stickstoff: Nitratanreicherung des Grundwassers durch N-Auswaschung Nitrat (NO3–) ist im Trinkwasser unerwünscht, weil es unter bestimm­ ten Umständen umgewandelt wird in das gesundheitlich bedenkliche Nitrit (NO2–). Nitrat und Nitrit selbst sind nicht gesundheitsschädigend, aber Nitrit kann in sogenannte Nitrosamine umgewandelt werden, die gesundheitliche Schäden hervorrufen können. Mit folgenden Massnahmen kann die Nitratbelastung reduziert wer­ den: Grenzwert für Nitrat In der Schweiz beträgt der Grenzwert für die Aufnahme von Nitrat 3,7 mg pro Kilogramm Körpergewicht und Tag. Dieser Grenzwert gilt nicht für Kinder unter 3 Jahren • Überdüngung vermeiden, N-Mengen dem Nährstoffbedarf der Pflanzen anpassen. • Düngen entsprechend den Analysen der Bodenuntersuchung. • Organische Substanz im Boden beim Düngen berücksichtigen. Sie setzt verzögert ebenfalls Nährstoffe frei. • Den Stickstoffjahresbedarf einer Kultur auf mehrere Gaben verteilen, da Stickstoff schnell ausgewaschen wird. • Land nicht brach (unbepflanzt) lassen. • Gründüngungspflanzen erst im Frühjahr untergraben (winterharte Arten wählen). Wasser ist ein kostbares und für den Menschen unentbehrliches Gut. Es kann nicht ersetzt werden. Die Versorgung der Bevölkerung mit hochwertigem Trinkwasser muss in ausreichender Menge sichergestellt werden. Gefährdungen der Wassergüte müssen soweit als möglich vermieden werden. edition-lmz, 2016 85 4 Pflanzenernährung EFZ 2. + 3. Lehrjahr, Garten- und Landschaftsbau Phosphor: Eutrophierung Phosphor ist im Boden nicht beweglich. Durch Abschwemmung des Bodens gelangt der Phosphor jedoch in Flüsse und Seen. • Phosphor ist natürlicherweise in Oberflächengewässern kaum vorhanden und wirkt so als Minimumfaktor (Minimumgesetz). • Eine starke P-Zufuhr steigert das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen. • Für den Abbau der abgestorbenen Algen- und Pflanzenmasse verbrauchen die Mikroorganismen übermässig viel Sauerstoff • Das Wasser wird dabei zunehmend sauerstoffarm, sodass Fische, Bakterien, Pflanzen und andere Lebensformen sterben. • Das Gewässer stirbt oder kippt. Eutrophierung Gewässerbelastung durch Überdüngungen, insbesondere durch Phosphor. Der hohe Nährstoffgehalt verursacht ein üppiges Auftreten von Wasserpflanzen und Algen. Ursachen der Eutrophierung: • Bodenerosionen oder oberflächliche Abschwemmungen des Bodens • Abwasser (früher, bis etwa 1975) • Versickern von Gülle (heute immer noch die Hauptursache) Folgende Schweizer Gewässer werden beispielsweise aufgrund der PEutrophierung seit Jahren künstlich belüftet: Hallwiler-, Sempacher-, Greifen- und Baldeggersee. Kalium Dieser Nährstoff wird relativ langsam ausgewaschen. Zu hohe Dünger­ gaben wirken Krümel zerstörend, weil sie Ca2+ Ionen verdrängen (An­ tagonismus). Folgen für die Kulturpflanze Qualitätseinbussen Bei zu hohen Düngergaben nehmen der Ertrag und die Qualität ab. Eine zu hohe Düngung kann die Pflanzen negativ beeinflussen: • Geringere Standfestigkeit. • Fehlende oder ungenügende Resistenz gegenüber Krankheiten und Schädlinge. • Mangelnde Ausreifung der Überwinterungsorgane und in Folge geringe Frostresistenz und entsprechender Ausfall im Winter. E Mehr zum Thema «Plasmolyse» finden Sie im Lehrmittel des 1. Lehrjahrs EFZ im Kapitel 5 «Pflanzenkenntnisse» unter dem Titel «10 Wasserhaushalt». Plasmolyse © Christine Erb, Küttigen Werden Pflanzen mit zu hohen Düngergaben versorgt, ist die Nähr­ stoff- oder Salzkonzentration im Boden höher als in der Pflanze. Es kommt folglich zu einer Exosmose (umgekehrte Osmose), d.  h. das Wasser wird aus der Pflanze gezogen und das Plasma löst sich von der Zellwand. Ist das Plasma vollständig gelöst, ist der Schaden irrepara­ bel. In diesem Fall spricht man von Verbrennungen, die Pflanze stirbt ab. Plasmolyse / Streusalzschaden an Kirschlorbeer 86 edition-lmz, 2016