Eine kleine Geschichte der Nährstoffe

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PlantsWalker
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Eine kleine Geschichte der Nährstoffe

Beitrag von PlantsWalker »

Wer sich mit seinem Aquarium beschäftigt, kommt irgendwann bei seinen Nährstoffen an, spätestens wenn sich erste Probleme, wie ein schlechter Wuchs oder Algen einstellen, taucht dieser Begriff mal auf.

Doch was ist das?

Pflanzen benötigen Nährstoffe um gesund zu Wachsen, sie sind essentiell für ihre Gesundheit und für ein Gleichgewicht im Becken, denn wenn Nährstofflücken entstehen, können die weniger anspruchsvollen Algen das nutzen und breiten sich aus.

Doch welche Nährstoffe gibt es eigentlich?
Im Folgenden will ich mal eine kleine Übersicht geben, welche Nährstoffe es da zum Teil gibt und ein wenig erläutern, was ihre Aufgaben sind, die Zielgruppe sind primär Anfänger, um ihnen einen leichteren Einstig zu bieten.

Das Thema an sich wurde oft und ausführlich im Internet und in vielen Büchern behandelt und am Ende wohl so häufig, dass es für Anfänger auch verwirrend sein kann, wenn man versucht einen Einstig in das Thema zu finden.

Unsere Bewohner, die Pflanzen, sind photoautotrophe Organismen, doch was heißt das?
Pflanzen sind in der Lage, Kohlenhydrate herzustellen, dieses geschieht über die Synthese von Kohlenstoffdioxid und Wasser, der Vorgang nennt sich dann Photosynthese und die Pflanzen bilden hierführ Chlorophyll.
Doch nicht nur unsere höheren Pflanzen sind dazu in der Lage, auch andere können das, wie etwa Algen oder die Cyanobakterien, was uns jetzt vor ein Problem stellt, auf das ich noch eingehen werde.

Für die Vorgänge in der Pflanze, wie etwa das Bilden des oben angesprochenen Chlorophyll, werden Nährstoffe benötigt, wir unterscheiden hier in Mikro.- und Makronährstoffe.
Nährstoffe können auf verschiedene Arten den Pflanzen zur Verfügung gestellt werden, zum einen über den Boden, denn Pflanzen nehmen Nährstoffe über die Wurzeln auf, das kennt man aus dem Garten.
Sie können sich, aber auch ausgezeichnet über die Wassersäule versorgen, da sie in der Lage sind, benötigte Nährstoffe über die Blätter aufzunehmen und sie sich so schneller verfügbar zu machen.

Viele Nährstoffe spielen in den Prozessen zusammen, wenn ein Nährstoff nicht genug vorhanden ist, können auch andere nicht aufgenommen werden, was sich in schlechten Wuchs oder auch Algen bemerktbar macht, denn Algen passen sich hier besser ihrer Umgebung an und können sich das Ungleichgewicht zunutze machen.

Welche Nährstoffe gibt es jetzt eigentlich?
Wie oben schon geschrieben, unterscheiden wir in Makro.-und Mikronährstoffen.
Zu den Makronährstoffen zählen Nitrat (N), Kalium (K), Phosphat (P), Calcium (Ca) und auch Magnesium (Mg), aber auch Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) oder Wasserstoff (H) zählen dazu, diese benötigen sie in einer höheren Menge.
Die Mikronährstoffe dagegen werden deutlich weniger von den Pflanzen verbraucht, meißtens werden die über einen Volldünger zugegeben, der Nitrat und Phosphat frei ist.
Zu ihnen zählen z.B. Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Mangan (Mn), Bor (B) oder auch Chlorid (Cl). 
Der geneigte Leser mag jetzt vielleicht annehmen, dass sich die Einteilung auch auf die Wichtigkeit bezieht, das ist ein Irrtum.
Wie oben erläutert sind bestimmte Nährstoffe von einander abhängig.

Ein Beispiel:
Eisen(Fe) und Magnesium (Mg) werden beide für die Chlorophyllbildung benötigt, ist der Makronährstoff Magnesium (Mg) nicht ausreichend vorhanden, kann Eisen (Fe) nicht mehr aufgenommen werden.

Bevor wir uns den einzelnen Nährstoffen zuwenden, ist es noch interessant zu Wissen, dass wir mobile und immobilie Nährstoffe haben, was uns in der Aquaristik, aber nur bei mangelerscheinungen ein wenig interessiert, da unsere Pflanzen ja quasi in ihrer Nährstofflösung schwimmen und es gut über die Blätter aufnehmen, zudem können sie auch immobilie über chelatoren in andere Teile der Pflanze tragen.
Zu den mobilen Nährstoffen zählen Nitrat (N), Kalium (K), Phosphat (P), Magnesium (Mg), Chlorid (Cl), Zink (Zn) und auch Molybdän (Mo).
Immobile Nährstoffe gibt es weniger, das wären Calcium (Ca), Schwefel (S), Eisen (Fe), Bor (B) und Kupfer (Cu).

Etwas zu den enzelnen Nährstoffen


Stickstoff

Stickstoff steht den Pflanzen in Form von Nitrat (N) oder Ammonium (NH4+) zur Verfügung und ist sehr wichtig für einen gesunden Wuchs.
Stickstoff wird in einer vielzahl von Prozessen benötigt, wie der bildung von Aminosäuren und der Entstehung von Nukleinsäuren und Proteinen.
Auch bei dem Bilden von Chlorophyll hat es eine wesentliche Rolle, weshalb man bei einigen "roten" Pflanzen durch limitieren die Anthocyanenbildung anregen kann und sie so farbiger werden lässt.
Anthocyane schützen die Pflanzen vor zu viel Licht u wandeln die Energie der Sonne in Wärmeenergie um, sie sind der Grund, warum rote Pflanzen ihre Farbe haben.
Bei Stickstoff unterscheiden wir zwischen Nitrat und Ammonium, unsere Pflanzen können beides aufnehmen, wir streben alledings an, unsere Pflanzen mit Nitrat zu versorgen.
Ammonium kann zwar von den Pflanzen besser aufgenommen werden, aber auch von Algen.
Zudem können Pflanzen Ammonium nicht speichern und wandeln es mit Sauerstoff in Nitrat um, welches sie dann speichern.
Zudem besteht bei Ammonium die Gefahr, dass es sich bei einem PH-Wert über 7,5 in Giftiges Ammoniak wandelt.
Der einfachste Weg der Düngung wäre über einen Dünger z.b. auf Kaliumnitratbasis.
Verschiedene Hersteller haben Nitrat.- o NPK- Dünger im Sortiment.

je nach Bepflanzung und Besatz sind Werte von NO3 = 5-25mg/l anzustreben.

Über den Stickstoffkreislauf in dem Nitrit ungewandelt wird, kommt ebenfalls Nitrat in das Becken, bei stark bepflanzten Becken mit einem vernünftigen Fischbesatz, ist das aber oft nicht ausreichend.



Kalium (K)

Kalium ist wie Stickstoff eines der drei Hauptnährstoffe der Pflanze.
In der Natur steht dieser Nährstoff der Pflanze wenig limitiert zur Verfügung, weshalb man auch im Aquarium höhere Werte anstreben kann, denn die Pflanze benötigt es für eine vielzahl von Prozessen, alleine an der Aktivierung von über 60 Enzymen ist es beteiligt, ist im hohen masse im Cytoplasma vorhanden und trägt damit zur stabilisierung des PH-Wert der Pflanze bei.
Ebenfalls ist es beteiligt an der Photosynthese u damit bei der Grundfunktion, weshalb ein Kaliummangel oft etwas schwerere Folgen für die Pflanzen haben kann.
Kalium sollte wie jetzt vielleicht klar ist, genügen Vorhanden sein, deshalb kann man ruhig Werte von 8-15mg/l anstreben.


Phosphat (PO4)

Phosphat entsteht im Becken durch normale Prozesse wie die Ausscheidungen der Bewohner, dem Futter oder das Zersetzen von abgestorbenen Blättern.
Phosphat spielt beispielsweise bei der Energiegewinnung (ATP) eine wesentliche Rolle, ist wie Stickstoff an den Nukleinsäuren beteiligt und an der Phosphorylation und somit den wichtigsten regulatoren von biologischen Prozessen innerhalb der Zellen.
In natürlichen Gewässern ist Phosphat nicht in hoher Konzentration vorhanden, weshalb sich Pflanzen in ihrer evolution angepasst haben und unter Wasser keine äußerste Schutzschicht, die Cuticula, ausbilden um die Nährstoffe besser aufzunehmen.
Phosphat ist für Pflanzen ein Makronährstoff und doch sehr umstritten in der Aquaristik, da Phosphat auch Hauptfutter von Algen ist.
Es steht im Verdacht, Algen zu begünstigen und zu Fördern, es gibt sogar einige Untersuchungen an natürlichen Gewässern die das bestätigen.
Ich will darauf nur kurz eingehen, was hier außer acht gelassen wird, dass diese Studien wenig mit unseren Aquarien zu tun haben, solange wir nicht eine 300l Fischsuppe mit zwei Anubias fahren, denn die ähneln eher den untersuchten Gwässern.
Andere Untersuchungen z.B. in Florida mit Gewässern mit einer hohen Pflanzenmaße, kommen zu anderen Ergebnissen.
Ist ausreichende Pflanzenmaße (>50%) im Becken vorhanden, sind die Parameter schon ganz anders, denn die Algen haben Konkurrenz, weshalb der besitzer eines gut bewachsenen Aquariums wenig Sorgen um Phosphat machen braucht.
Phosphat wird von den Pflanzen gut gespeichert u sollte deshalb etwa bei 0,2-1mg/l sein, höher ist je nach Becken auch möglich.



Magnesium (Mg)

Magnesium spielt eine "zentrale" Rolle bei der Photosynthese, in dem es das Atom im Zentrum des Chlorophyll-Molekühl stellt.
Magnesium hat viele Aufgaben, es Aktiviert Enzyme u ist an der Bildung der RNA, DNA, bei der Bildung von Proteinen oder der Bildung von Fetten und Kohlenhydraten.
Ein Mangel an diesem Metall sieht oft ähnlich aus wie ein Eisenmangeln. Die Blätter werden Blass, währen die Adern dunkel bleiben.
Während sich ein Eisenmangel, da es ein immobiler Nährstoff ist, vornehmlich auf den neuen Blättern bemerkbar macht, ist ein Mangel an Magnesium sls immobiler Nährstoff, auf den älteren Blättern zu suchen.
Im Normalfall ist Magnesium ausreichend vorhanden, es bildet zusammen mit Calcium u anderen Erdalkalimetall-Ionen die Härte im Wasser.
Magnesium und Cacium sollten hierbei in einem ungefähren Verhältnis von 1:2-1:4.
Hat man den Verdacht eines Magnesiummangel, kann man gezielt mit Magnesiumsulfat (MgSO4·7H2O) gegensteuern.



Calcium (Ca)

Cacium ist wie dem ähnlichen Magnesium an vielen Funktionen in der Pflanze beteiligt.
Es spielt eine Wichtige Rolle bei Zellteilung und beim bilden der Zellwände und Zellmembranen, es sorgt für den Stärkestoffwechsel oder ist Botenstoff im Zellplasma, die Aufgeaben sind vielseitig.
Calcium, was im Pflanzengewebe gelagert wurde, kann nicht mehr in der Pflanze wandern, was aber für Wasserpflanzen durch ihre Blätter und dem Schwimmen in der Nährstofflösung weniger ein problem ist.
Wie bei Magnesium ist es meißtens ausreichend im Wasser vorhanden.



Eisen (Fe)

Am Schluss dieses Teils, aber nur um seine wichtigkeit zu unterstreichen, kommt das Eisen.
Dieses Element ist Faktor in vielen Enzymen und seine Hauptfunktion ist die Elektronen-Übertragung in den Redox-Ketten und über die Cytochrome ist es an der Zellatmung beteiligt.
Da es an der Enzymreaktionen der Chlorophyll-Synthese beteiligt ist, ist ein Eisenmangel an blasser werdenden Blätter zu sehen, wobei die Adern oft noch dunkel bleiben, die sogenenannte Eisen-Chlorose.
In Gegensatz zum Magnesium sind hier die Jüngeren Blätter oft betroffen.

In natürlichen Gewässern ist Eisen zwar vorhanden, aber oft in nicht verwertbarer Form wie Eisenhydroxiden und Eisenphosphat.
In unserem Becken, streben wir recht niedrige Werte an, es kann gut gespeichert werden und es reichen Werte von 0,1mg/l.

Das war der erste Teil meiner kurzen Reise durch die Nährstoffe und der nächste Teil folgt bald.

Über Kritik und vielleicht Diskussion würde ich mich freuen.

Gruß

Sven
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Verena
Site Admin
Beiträge: 127
Registriert: 1. Mai 2020, 16:13

Re: Eine kleine Geschichte der Nährstoffe

Beitrag von Verena »

Wow,

vielen Dank für Deine Mühe, solch einen langen und informativen Text zu erfassen! :top:

Ich freue mich schon auf den zweiten Teil. :)

Liebe Grüße, Verena
Hat das Blümchen einen Knick,
war die Hummel wohl zu dick.... :kicher:

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Andreas
Beiträge: 35
Registriert: 23. Jul 2020, 14:43

Re: Eine kleine Geschichte der Nährstoffe

Beitrag von Andreas »

Hallo
Super informativ, hoffentlich kommt der 2.Teil noch dazu.
Danke sagt Andreas

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PlantsWalker
Beiträge: 6
Registriert: 7. Jun 2020, 17:13

Re: Eine kleine Geschichte der Nährstoffe

Beitrag von PlantsWalker »

Danke euch, der zweite Teil wird noch kommen, aktuell hab ich nicht so die Luft und investiere viel Zeit in ein anderes Thema, ich hab bei so was gerne einen Nachmittag ruhe.
Aber ist kommt noch, jetzt ist auch bald die kalte Jahreszeit.

Gruß

Sven
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