Düngemittel und Pflanzenhormone

Eine der wirksamsten Methoden, die landwirtschaftlichen Ernteerträge zu steigern, ist die Verwendung von Düngemitteln. Darunter versteht man dem Boden künstlich zugeführte Pflanzennährstoffe. Jede Pflanze besteht aus Millionen lebender Zellen, für deren Aufbau und Ernährung sie eine Reihe von Substanzen aus der Luft und aus der Erde benötigt. Die Herkunft pflanzlicher Nährstoffe
Der Luft und dem Wasser entnimmt die Pflanze Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Außerdem braucht sie Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) als Hauptnährstoffe. Hinzu kommen Calcium (Ca), Magnesium (Mg) und Schwefel (S) als sekundäre Nährstoffe sowie als weitere Gruppe einige Spurenelemente, »Mikronährstoffe«, die nur in winzigen Mengen vorkommen. Eine Anzahl dieser Stoffe hält der Boden bereit. Wo der Boden aber verarmt ist oder wo die Nährstoffe durch zu starke Niederschläge ausgewaschen oder von den Pflanzen selbst aufgebraucht worden sind, kann der Einsatz von Düngemitteln die notwendige Pflanzennahrung sicherstellen. Zusammensetzung und Menge des verwendeten Düngers richten sich nach dem Bodentyp und der Pflanzenart. Einige Leguminosen, z. B. Klee, können Stickstoff aus der Luft beziehen (dieser Prozess wird Stickstoff-Fixierung genannt), aber die meisten Pflanzen benötigen zusätzlich anorganischen Stickstoff. Stickstoff ist der häufigste Bestandteil von Kunstdünger. Nahezu 50% des Weltverbrauchs an Kunstdünger enthalten in der einen oder anderen Form dieses Element. 30% entfallen auf Phosphor, und Kalium macht den Rest unter den Hauptnährstoffen aus. In den letzten Jahren hat der jährliche Weltverbrauch von Kunstdünger rd. 80 Mio. t erreicht. Diese Menge ist allerdings sehr ungleich verteilt: Nur 15% entfallen auf die Anbaugebiete Chinas und Indiens, die 70% der Weltbevölkerung ernähren müssen. Natürliche und künstliche Düngemittel
In der Vergangenheit stellte tierischer Dünger die Grundlage für eine gesunde Landwirtschaft dar. Tierische Düngemittel sind die festen und flüssigen Exkremente von Hoftieren. Ihr Wert liegt darin, dass sie sowohl die für die Bodenzusammensetzung nützlichen organischen Substanzen als auch Stickstoff, Phosphor, Kalium (neben geringen Beimengungen von Magnesium und Spurenelementen) enthalten. Künstlicher (anorganischer) Dünger kommt meist in Form von Puder oder Körnern, manchmal auch als Flüssigkeit und Flüssiggas auf den Markt. Oft wird er unter der Bezeichnung »NPK« in einer Mischung festgelegter Anteile von Stickstoff, Phosphor und Kalium eingesetzt. Es gibt jedoch auch unvermischten, d. h. nur aus einem Element bestehenden Kunstdünger. Wenn Nutzpflanzen unter Nährstoffmangel leiden, sind nicht nur die Erträge geringer, sondern es zeigen sich auch andere typische Merkmale. Stickstoffmangel führt zu reduziertem Pflanzenwuchs, die Blätter verfärben sich oft gelb-grün, schrumpfen oder verdörren. Fehlen von Phosphor hat verkümmertes Wachstum zur Folge, die Blätter verfärben sich an den Spitzen purpurn oder bronzefarben, die Früchte reifen nur langsam und sind missgebildet. Auf einen Mangel an Kalium weisen Blätter mit weißlichen oder braunen Flecken hin, die schlaff sind oder bald absterben, die Früchte solcher Pflanzen sind klein, rissig und fleckig. Das alles sind nur grobe Anhaltspunkte, denn viele Pflanzen haben ein kompliziertes Stoffwechselsystem, in dem Wechselwirkungen zwischen dem Überschuss bzw. dem Mangel bestimmter Nährstoffe bestehen können. Ebenso spielen physikalische Bedingungen eine große Rolle für das Pflanzenwachstum. Die Welt-Ernährungs- und Landwirtschafts-Organisation der Vereinten Nationen (FAO) veröffentlicht immer wieder Richtzahlen über den Zusammenhang zwischen Ertragsmengen und Kunstdüngereinsatz. Diese Daten beruhen auf Betriebs- und Laborversuchen und umfassen Untersuchungen der verschiedenen Substanzen in den Nährstoffen. Für Indien hat die FAO z. B. die relative Wirksamkeit von Harnstoff, Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat und Calciumammoniumnitrat im Stickstoff festgestellt. Ferner hat man Faktoren wie Pflanzenvarietäten und -populationen, Aussaatzeiten und Bewässerung in Beziehung zu der Verwendung von Düngemitteln gesetzt. Als Ergebnis jahrelanger Forschungen konnte die FAO von Ertragssteigerungen bei manchen Feldfrüchten von über 50% berichten, die gezielt gedüngt worden waren. Kunstdünger führt auch zu einer wertmäßigen Ertragssteigerung in der Bewässerungslandwirtschaft – ein wichtiger Befund für Gebiete mit knappen Wasservorräten. Pflanzenhormone
Das Wachstum von Pflanzen kann durch Stoffe beeinflusst werden, die heute als Phytohormone oder hormonale Regulatoren bekannt sind. In minimalen Mengen verwendet, können Phytohormone den physiologischen Prozess in einer Pflanze beschleunigen, hemmen oder modifizieren. Zu diesen Hormonen zählen u. a. die Auxine, Gibberelline, Kinine und Abscine. Verglichen mit Kunstdünger werden sie in sehr kleinem Umfang eingesetzt, obwohl ihre Anwendung und Wirkungsweise Gegenstand intensiver Forschung ist. Diese Stoffe können inzwischen künstlich hergestellt werden. Sie finden vor allem bei der Züchtung von Obst, Gemüse und Getreide Verwendung. Durch Einfluss auf den Nukleinsäurestoffwechsel der pflanzlichen Zellen bewirken sie eine Streckung der Pflanze, vermehrte Blütenbildung und eine Aktivierung bei der Bildung von Samen und Knospen.
Phosphatstoffe kommen in Granitgestein vor. Sie werden entweder durch Witterungseinflüsse (Regen) abgeführt, oder sie können vom Menschen abgebaut und zu Kunstdünger verarbeitet werden. Organische Quellen von Phosphat sind die Ausscheidungsprodukte von Vögeln (Guano) und Fischabfälle. Phosphate im Boden werden über den Verzehr von Pflanzen dem tierischen Magen zugeführt. Über Fäulnisprozesse gelangen sie in den Boden zurück.

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Info 23.11.2017 19:18
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