Mineralstoffernährung (Subject) / Klausurvorbereitung (Lesson)

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• 1. Nenne klimarelevante Spurengase/ Welche Landnutzungsmaßnahmen haben dabei besondere Bedeutung? Ammoniak Gülleapplikation: TechniK: höhere Emission mit Prallteller; Witterung: Windig, Temperaturen >15°C führen zu 60% N-Verluste Lachgas Gülleapplikation: Technik: Bei Injektion weniger NH3 Verlust, jedoch mehr NO2; Ausbringzeitpunkt: kritisch bei Denitrifikation (Besonders im Frühjahr) Methan: Tierhaltung, fütterungsmanagemnt: Verbesserungen durch angepasste Futteration und Züchtung möglich Methan: Reisanbau: Düngemanagement: besonders problematisch: org. Düngung, die bei O2-mangel von anaeroben Bakterien zu Methan abgebaut wird. besonders problematisch Harnstoffdüngung in Kombination mit frischem Stroh; besser Strohkompostierung, da hierdurch Methanreduktion
• 2. Nennen Sie gasförmige Emissionen landw. genutzter Böden mit jeweils globaler oder regionaler relevanz LOKAL: Ammoniak-Verluste: Eutrophierung von Böden u. Gewässern; Versauerung des Bodens GLOBAL: Lachgas, Methan, Kohlendioxid tragen zum Treinhauseffekt bzw. zur Ozonschichtzerstörung bei NICHT GASFÖRMIG REGIONAL: Nitratauswaschung beeinträchtig natürliche Gewässer und Trinkwasser
• 3. Wodurch unterscheiden sich HUMIDE von ARIDEN Klimazonen? humides Klima, wenn ∑ Niederschläge > Evaporation ist (Wasserüberschuss) humide Klimate haben Tendenz zur Nährstoffauswaschung unterscheidung von HUMID-KALT, HUMID-GEMÄSSIIGT, HUMID-WARM und SEMIHUMID-SEMIARID Einteilungen relevant für Nährstoffkreislauf; ergibt sich anhand Niederschlagsmenge, Verteilung des Niederschlags, Temperaturhöhe
• 4. Warum treten in HUMID-KALTEN ökosystemen trotz großer Niederschlagsüberschüsse nur geringe Nährstoffverluste durch Auswaschung auf? nur langsamer Abbau von Biomasse während kurzer frostfreier Perioden in kurzen, frostfreien Perioden keine vollständige Mineralisation angepasste vegetation nimmt nahezu alle verfügbaren Nährstoffe in diesem Zeitraum auf Wenn Vegetation großflächig abstibt kommt es zu großen Verlusten der Bodenfruchtbarkeit Generell gilt für HUMID-KALTE Bedingungen, dass die Bodenbildung kaum fortgeschritten ist, dass sich nicht mineralisierte Biomasse anreichert, dass es zu geringen Nährstoffverlusten durch Auswaschungen kommt und, dass es eine Tendenz zur Bodenversauerung gibt
• 5. Welche Mechanismen der Anpassung an geringe N-Verfügbarkeit unter humid-kalten bis gemäßigt-kalten Bedingungen gibt es? Pflanzenbeispiele nennen! Ausnutzung alternative N-Quellen: Carnivoren (rundblättriger Sonnentau) Ausnutzung von organischem N: bevorzugte Aufnahme von Aminosäuren; in Richtung Polarkreis steigend (Wollgras) Ausnutzung von Pilz-Symbiosen: Ectomykorrhizen): machen Aminosäuren durch Abgabe von Proteasen verfügbar. (Küsten Kiefer) N-Verbrauchreduktion geringe Wachstumsraten: Peinomorphismus
• 6. In Welchen Bindungsformen liegt Stickstoff in humid-kalten Klimabereichen vor? In humid-kalten Zonen: N besonders in organischer Form, z.B. in Aminosäuren Nitrat u. Ammonium nur in geringen Konzentrationen, daher kaum Auswaschung obwohl Wasserüberschuss Ursachen: Aufgrund sehr niedrigerTemperatur kaum Stoffwechselaktivitäten
• 7. Welche N-Formen können von angepassten Pflanzen in HUMId-Kalten Klimazonen besonders gut nutzen? bevorzugte Aufnahme von organischen Stickstoff Arminosäuren-N, proteine
• 8. Warum ist in HUMID-KALTEN Klimabedingungen die Mykorrhizierung besonders wichtig? Für welches Nährelemnt besonders relevant? besonders wichtig, um Stickstoffversogung sicher zu stellen Mykorrhizierung macht org. Stickstoff (z.b. Aminosäuren) durch Abgabe von Proteasen von Ektomykorrhizen wirtspflanzenverfügbar Mykorrhizierung: Mykorrhizapilz hat Kontakt mit Feinwurzelsystem der Wirtpflanze und erhält gegen Lieferung von Wasser und Nährstoffen(Verfügbarmachung), Teile der Photosytheseassimilate
• 9. In gemäßigt-humiden Klimabereichen größere mikrobielle Bodenaktivität als in kalt-humiden Klima. Welche Auswikungen auf Nährstoffverfügbarkeit 1. Allgemein und 2. auf Stickstoff? Allgemein: (in gemäßigt-humiden K.) intensivere Mineralisierungsprozesse nd verbesserte Nährstoffverfügbarkeit In Bezug Auf Stickstoff (in gemäßigt-humiden K.) komplexerer Nährstoffkreislauf ... mehr N-Austräge , jedoch auch mehr N-Fixierung organisches N wird über Ammonifikation von Ammonium über Nitrifikation zu Nitrat umgewandelt mineralischer Stickstoff ist besser pflanzenverfügbar!! ferner aber auch N-Verluste durch Umsetzung von Nitrat in N2O, N2 oder NO
• 10. Nennen Sie Beispiele für relevante Nährstoffeinträge aus der Atmosphäre! Aus der Atmosphäre können aufgenommen werden: NH4+ und NO3- Na+ und Cl- SO4-
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• 11. Wie ändern sich derzeit die Schwefelemissionen in den Industrieländern und welche Auswirkungen hat dies? Besonders in den 70-80er jahren bis zu 100 kg S / ha / a Sulfatdeposition → Sauerer Regen, Waldsterben, Gegenmaßnahme: Kalkdüngungen Durch Rauchgasentschwefelung der Industrieanlage ab den 90ern verringerung der S bzw. Sulfatemission heute: Teilweise S-Düngung erforderlich besonders bei Raps
• 12. Warum litten Fichtenwälder in den 70er und 80ern unter Depositionen / Immissionen und welche Nährelemente wurden deponiert bzw. warum wurden sie dadurch geschädigt? Schwefel in Form von Sulfat besonders im Winter Fichteln besonders anfällig, weil feuchte Fichtelnadeloberfläche ganzjährig Schwefel bzw Sulfat aus der Luft herauskämmen Das in den Nadel abgelagerte Sulfat schädigt die Bäume durch Versauerung die Versauerung führt mitunter zu einer verminderten Wurzelbildung
• 13. Nennen Sie Beispiele für verschiedenen Gruppen Stickstofffixierender Symbiosen Stickstofffixierung gibt es grundsätzlich nur bei Prokaryonten Man unterscheidet: SYMBIOSE: z.B. durch Rhizobium, Actinomyceten; Fixierungsraten von 50-400 kg N/ha/a (Leguminosen) und 20-300 kg N/ha/a (nicht Leguminosen); Energiequelle: Saccharosen und metabolite der Wirtspflanze Assoziative Stickstoff-Fixierung: z.B. durch Azospirillum, Azotobacter; Fixierungsleistungen von 10-200 kg N/ha/a; Energiequelle: Wurzelabsonderungen der Wirtspflanze Freilebende Stickstoff-Fixierer: z.B. durch Klebsiella, Rhodospirillum; heterotrophe Lebensweise: Fixierungsleistungen von 1-2 kg N /ha/a Energiequelle: Pflanzenrückstände) autotrophe Lebensweise: Fixierungsleistungen von 10-80 kg N/ha/a Energiequelle: eigene Fotosynthese
• 14. Welche Wirtsspezifitäten für Rhizobiumsymbiosen kennen Sie? Wirtsspezifität bei Rhizobium grundsätzlich sehr hoch Soja: Bradyrhizobium japonicum Klee. Rhizobium trifolii Luzerne: Rhizobium meliloti
• 15. Für welchen Prozess spielt Leghämoglobin eine wichtige Rolle und was tut es? Leghämoglobin ist für die Nitrifizierung/Nitrifikation obligatorisch Bei der Nitrifikation wird NH3 über NH4+ zu NO3- umgewandelt Zuvor wir jedoch durch die Nitrogenase N2 zu NH3 umgewandelt Für Bildung/ Erhaltung von Nitrogenase wird wenig sauerstoff benötigt und ist somit sauerstoffempfindlich Für den hochenergetischen Prozess der Nitrifikation wird viel Sauerstoff benötigt Leghämoglobin dient als REGELMECHANISMUS in den Knöllchenbakterien für die richtige Sauerstoffzufuhr, damit zunächst die Nitrogenase und anschließend die Nitrifikation richtig ablaufen Leghämoglobin bindet und transportiert in den Knöllchen Sauerstoff und gibt diesen durch den Eisengehalt bei Aktivität eine rote Farbe
• 16. Warum wird für eine erfolgreiche Leguminosen-Rhizobium-Symbiose Molybdän benötigt? Molybdän (Mo( ist zusammen mit Eisen wichtiger Bestandteil verschiedener Enzyme Mo und Fe besonders wichtig zur Bildung des Nitrogenase-Enzymkomplexes Nitrogenase(komplex) reduziert elementare/ molekularen N2 und wandelt in in biologisch pflanzenverfügbaren NH3 um
• 17. und 18. Wie kommt es bei den Rhizobiumsymbiosen zur Erkennung zwischen Makro- und Mikrosymbiont? beschreiben Sie die Schritte von der Rhizobiuminfektion bis zur Ausbildung Stickstoffixierender symbiontischer Wurzelknöllchen! Erkennung zwischen Makrosymbiont (leguminose) und Mikrosymbiont (Thizobiumbakterium) erfolgt durch Flavenoide und Nod-Faktoren Leguminose (wWirtspflanze) gibt Flavenoide in den Boden ab Die Flavenoide locken Wirtspflanzenspezifische Knöllchenbakterien (Rhizobium) an und werden von diesen aufgenommen In den Bakterien binden die Flavenoide als Induktoren an die Nod-Gene und lösen dort die Nod-Gen-Expression aus die Nod-Gen-Expression löst im Bakterium die Bildung von Nod-Faktoren aus gleichzeitig werden host-range.Gene abgelesen, die zur Bildung von wirtspezifischen Seitenketten führen, die wiederum an die Nod-Faktoren binden Die Rhizobiumbakterien treten an die Wurzelhaarzellen der Wirtpflanzen und schütten dort Ca aus (CaSpiking) Dadurch krümmen sich die Wurzelhaare und schließen die Bakterien ein ein Keimschlauch wächst vom Wurzelhaar in den Cortex der Wurzel, soass die Bakterien durch den keimschlauch wandern können Zur eigentlichen Infektion kommt es, wenn der Keimschlauch mit dem Plasmalemma verwächst und die Bakterien von der Membran umschlossen werden = Bakterioide und dann IN die Wurzelzellen freiegesetzt werden = Symbiosom durch weitere Bildung von Nod-Faktoren werden in den Wurzelzellen nun Wucherungen ausgelöst, die zur Bildung der Knöllchen mit den darin befindlichen Bakterien (=nun Symbiosom) führen die Knöllchen werden bei Rot-färbung (ausgelöst durch Leghämoglobin) aktiv und beginnen N2 zu fixieren
• 19. Beschreiben Sie Eigenschaften und biologische Grundlagen der landw. genutzten AZOLLA-Kultur ! Azolla bzw Wasserfarn wird im Reisanbau genutzt, um dort eine bessere Stickstoffversorgung zu erreichen Azolla wird zwischen dem Nassreis angebaut, stirbt nach einiger zeit durch übermäßige Beschattung des Nassreises ab und dient dann als Dünger Azolla bzw. Wasserfarn betreibt Stickstofffixierung durch Symbiose mit einem Cyanobakterium (ANABAENA AZOLLAE)
• 20. Im GEMÄßIGT-HUMIDEN Klimabereichen hat Nährstoffauswaschung eine große Bedeutung. Nenne Sie Faktoren, die Auswaschung besonders begünstigen Höhe u. Verteilung des Niederschlages, besonders im Winter wegen Staunässe Höhe der Evapotranspiration Wasserspeicherfähigkeit des Bodens Höhe der Nährstoffzufuhr Höhe des Nährstoffexports Nutzungsart: Ackerland oder Grünland
• 21. Im gemäßigt-humiden Klima Westeuropas im Sommer maximale Niederschläge. Warum gibt es dennoch in diesem Zeitraum keine nennenswerte Auswaschungsverluste? trotz maximaler Niederschlagsmenge im Sommer kein Niederschlagsüberschuss bzw. Sickerwasserbildung, da zum gleichen Zeitpunkt entsprechend hohe Evapotranspiration nebensächlich ist hingegen die Nährstoffaufnahme der Pflanze in dieser Zeit
• 22. Nennen Sie Nährelemte, die besonders stark, bzw. besonders wenig von Auswaschungen betroffen sind! Stark auswaschungsgefährdet: Nitrat Sulfat Kalium Calcium Magnesium Bor (nur bei saurem pH) wenig auswaschungsgefährdet: Ammonium Phosphat (ausgefällt, an Sediment gebunden) abhängig von Wasserlöslichkeit und Sorptionsneigung (daher Anionen schnell ausgewachsen) ton-humus-komplex
• 23. Warum sind Nährstoffe auf leichten Böden erheblich stärker auswaschungsgefährdet als auf schweren? leichte Böden haben geringere KAK und weniger ton-humus-komplexe leichte Böden haben geringere Wasserspeicherfähigkeit geringere Sorptionskraft geringere Oflächen, dadurch geringere Adhäsionskräfte, weil höhere Korngrößenfraktionen
• 24. Welchen zwei unterschiedlichen prozessen können Lachgasemissionen entstammen? Nitrifikation Denitrifikation (dominierend)
• 25. Durch welche Maßnahmen wird die Denitrifikation begünstigt? Denitrifikation = Stickstoffabbau Nitrat wird über Nitrit zu Stickoxid und danach zu Lachgas bis zu molekularen Stickstoff abgebaut Begünstigt durch: Nitratdüngung Sauerstoffmangel organische Düngung, weil heterotrophe Bakterien leicht abbaubare organische Kohlenstoffskelette benötigen und bei mangeldem O2 Nitrat als Elektronenakzeptor genutzt wird Klimaauswirkunegn der Denitrifikation wenn Nitrat für Denitrifikation ausreichend oder im überschss vorhanden ist, entsteht viel Lachgas Lachgas insbesondere klimaschädlich, da ozonschicht schädigend
• 26. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen dem redoxpotential eines Bodens und der Lachgasbildung? Welche Auswirkungen hat dabei Bodenverdichtung? Entscheidend ist Ausgangspotential des Boden; je niedriger Redoxpontential ist, desto höher ist Lachgasbildung bei hohen redoxpotentialen somit geringe Lachgasbildung Bei Bodenverdichtung: Redoxpotential sinkt Sauerstoffgehalt im Boden sinkt (weniger Durchlüftung) Denitrifikationspotential steigt, da heterotrophe Bakterien für Kohlenstoffabbau Nitrat als Elektronenakzeptor nutzen (Denitrifikation)
• 27. Bei welchen Redoxpotentialen wird im Boden Methan gebildet? je negativer Redoxpotential, desto weniger Sauerstoff vorhanden Sauerstoffverfügbarkeit anhängig vonm Verhältnis oxidierter und reduzierter Stoffe im Boden natürliche Spannungen zwischen -300 mV (stark reduktiv) bis +800 mV (stark oxidativ) vorhanden aerober bereich von +800 mV bis ca. + 330 mV anaerober Bereich von unterhalb +330 mV bis etwa -300 mV METHAN-Bildung ab etwa -120 mV
• 28. kann sich die Anwendung eines Nitrifikationshemmers auf Lachgasemission auswirken? JA, Nitrifikationshemmer senken Lachgasemission indirekt Durch weniger Nitrifikation ensteht weniger nitrat ist insgesamt wenig nitrat vorhanden, erfolgt bei Folgeprozess der Denitrifikation ein VOLLSTÄNDIGER Umbau zu molekularen N2 und nur wenig Lachgas
• 29. Welchen Einfluss haben Nitrifikationshemmenr auf Denitrifikation insgesamt? Durch Nitrifikationshemmer weniger Bildung von Nitrat, daher vollständige Umsetzung von Nitrat zu N2 bei Denitrifikation Nebeneffekt flanzen können mehr gut umsetzbares Ammonium aufnehmen, da verzögerte Umwandlung zu Nitrat
• 30. Nährstoffauswaschung aus pflanz. Gewebe i.d.R. unerwünscht. Wann günstig? nährstoffauswaschungen z.B. hervorgerufen durch beschädigung der Wachsschicht der Blätter können im Boden prozesse verbessern/ unterstüzen Aus Blättern ausgewaschene Oxalsäure verbessert im Boden in natürlichen Ökosystemen die Phosphorverfügbarkeit Einige pflanzen zeigen verbessertes Wachstum, wenn Calcium ausgewaschen und in den Boden abgegeben wird (Lupinus luteus)
• 31. welche Bakterien der Phyllosphäre (gesamtheit der Blattoberflächen) bzw. welche endophytischen Bakteriengruppen kennen Sie? Phyllosphäre (exophytisch): Cyanobakterien mit Fixierpotential von 10 -99 kg /ha/a endophytisch (im Pflanzeninneren): diazotrophische Bakterien Fixierpotential von 30 kg/ ha/ a bei Reis bis 80 kg/ha/a bei Zuckerohr
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• 32. Welche prozesse können die kronenraum-N-Bilanzierung bei Waldökosystmen stören? Bilanzverfäschung durch N-Fixierung in der Phyllosphäre durch Cyanobakterien Bilanzverfälschung durch N-Fixierung endophytischer Bakterien (dianzotrophischer Bakterien) Bilanzverfäschung durch autotrophische Nitrifizirer (Phyllosphäre und endophytisch) Bilanzverfälschung durch Nährstoffaufnahme durch Blätter
• 33. Nennen Sie Beispile für , durch Pflanzen freigesetzte Gase, abgesehen von Sauerstoff Freisetzung von SO2 wenn Überversorgung (von S ?) besteht Abgabe von H2S unabhängig von Versorgung Ausgasung von Ammoniak durch Blätter (bei Gerste weil sehr empfindlich ggü. Ammoniak)
• 34. Nennen Sie Ursachen für Bodenversauerung Auswaschung von Basen durch Niederschlag, Zurückbleiben der Säuren Anreicherung von Säuren im Boden durch sauren Regen bodenatmung und produktion von Kohlensäure in verbindung mit Wasser Bildung von sauren organischen Verbindungen (Fulvosäuren) besonders in Mooren durch torfmoose Versauerung durch Nitrifikation, Sulfatoxidation und N2-Fixierung, weil H+ -Abgabe! physiologisch sauer Wirkende Dünger (ammoniumhaltige Dünger)
• 35. Welche Rolle spielt das sich bei der Zersetzung von Cellulose und Ligninen bildende Kohlendioxid bei der Versauerung von Waldböden? durch aerobe Atmung von organismen im boden (Bodenfauna und Wurzeln) Bildung von Kohlendioxid welches mit Bodenwasser zu Kohlensäure reagiert (versauerung) je höher kohlendioxid-Gehalt, desto höher Kohlensäurebildung, da KKohlendioxis und Kohlensäure immer im Gleichgewicht sind
• 36. Welche Bedeutung hat die Bildung von Huminsääuren, die durch mikrobielle Zersetzung entstehen, für die Versauerung und Nährstoffdynamik? Huminsäuren selbst versauern den Boden Huminsäuren chelatisieren besonders Kationen, welche dadurch pflanzenverfügbar werden Huminsäuren können ggf. in größere Tiefen verlagert werden (besonders bei Podsolen) und werden dort ausgefällt, was dort zur Salzanreicherung führt
• 37. Warum führt eine verstärkte Freisetzung von Wasserstoffprotonen durch Nitrifikation auf bewachsenen Böden nicht unbedingt zur Bodenversauerung und wovon hängt das ab? Pflanzen können wechselnde Boden-pH-Werte ein stück weit abpuffern, indem sie statt NO3- stattdessen NH4+ Ionen aus der Bodenlösung aufnehehmen und somit gleichzeitig weniger H+-Ionen in den Boden abgeben In der Wuzelumgebung wird somit protonen entfernt und der pH-Wet angehoben da durch die Pflanzen verstärkt Ammonium aufgenommen wird, fehlt dieser zudem als Ausgangstoff für Nitrifikationsreaktion bei der je 2 H+-Protonen freigesetzt werden
• 38. Wie wirkt sich der boden-pH-wert auf die nitrifizierende Mikroflora aus? höchste Aktivität AUTOTROPHER Nitrifizierer bei etwa ph-Wert von 6,5 höherer pH-Werte stärker jedoch aber niedrigerer pH-Werte vermindern die Aktivität (Insbesondere durch C2H2) HETEROTROPHE Nitrifizierer werden kaum durch wechselnde pH-Werte gestört
• 39. Wie läuft die autotrophe (chemo-autotrophe) Nitrifikation ab, die in den meisten Böden stattfindet? chemo-autotrophe organismen können ihre Baustoffe und Reservestoffe auschsließlich aus ANORGANNISCHEN Verbindungen auf und nutzen dabei auch die freiwerdende CHEMISCHE Energie chemo-autotrophe organismen sind z.B. Schwefelbakterien, einige Methanbildne und nitrifizierende bakterien Da die Nitrifikation exergonisch ist und Sauerstoff benötigt, wird sie durch AEROB lebende, chemo-autothrophe Bakterien, wie Nitrosomonas und Nitrobacter ausgelöst Nitrosomonas und Nitrobacter leben in der Regel vergesellschaftet
• 40. Wie kommem hohe Sulfat-Konzentrationen in schwefelsauren Böden zustande und wie können sie vermieden werden? unter anaeroben Bodenbedingungen bilden sich Pyrite, wie Eisensulfid FeS2 Sulfide bleiben unter anaeroben Bedingungen stabil Besonders betroffen sind Böden, die erstmalig kultiviert werden, z.b. in Australien oder Vietnam Sobald vermehrt Sauerstoff (durch Bodenbearbeitung) in den Boden eindringt, reagiert FeS2 mit Sauerstoff und Wasser zu Eisenhydroxid und über zwischenschrite zu Schwefelsäure Durch ausreichend Niederschläge kann die Schwefelsäure allerdings ausgewaschen werden Im Zuge der Kultivierung kann das Problem durch ausreichende künstliche Bewässerung gelöst werden Problem: Schwefelsäure greift bis zu vollständigen Auswaschung massiv Technik an. Somit ggf. keine landw. Nutzung sinnvoll möglich
• 41. Warum führt symbiontische Stickstofffixierung auf schwach gepufferten Böden zu einer raschen pH-Absenkung, obwohl die Aufnahme von Luftstickstoff ph-neutral ist? Ursache ist ein unausgeglichen Kationen- und Anionenverhältnis, das in der Pflanze immer ausgeglichen sein muss. Unter aeroben Bedingungen und symbiotischer Stickstoffaufnahmen, ist eine Aufnahme von Nitrat NO3- Anionen aus dem Boden kaum noch notwendig. Weiterhin werden aus dem Boden aber notwendige Kationen-Nährstoffe wie z.B. K+ aufgenommen, was innerhalb der Pflanze zu einem Ladungsungleichgewicht führen würde die Pflanze gibt daher bei verstärkter Aufnahme von notwendigen Kationen aus dem Boden, im Gegenzug nicht notwendige Kationen, wie H+ in den Boden zum Ladungsausgleich ab Der Überschuss der Kationenaufnahme wird somit durch eine verstärkte Abgabe von H+ Ionen kompensiert. Dies führt zu einer Bodenversauerung im Wurzelraum der Pflanze
• 42. nenen Sie positive Auswirkungen einer pH-Absenkung bei symbiotischer Stickstofffixierung durch Leguminosen Nährstoffe, die bei niedrigen pH-Werten besser pflanzenverfügbar sind, wie z.B. Mangan, können durch die von der Pflanze selbst erzeugten pH-Absenkung besser aufgenommen werden
• 43. Erläutern Si edie unterschiedlichen pH-Effekte von Nitrat und Ammoniumdüngung Grundsätzlich: wie pH-wert beeinflusst wird, hängt von den prozessen ab, die zwischen Düngeausbringung und Nährstoffaufnahme im Boden passieren Düngesalz löst sich im Bodenwasser Stickstffform wird ggf. durch Bakterien/ Folgereaktionen im Boden verändern z.B. von Ammonium zu Nitrat) pflanze nimmt Stichstoff in den pflanzenverfügbaren Formen: Nitrat, Ammonium oder Harnstoff auf Beeinflussung durch Nitrat kann physiologisch basisch wirken, je nachdem mit welchen Zusatzstoffen es ausgebracht wird und wir der gesamtnährstoffbedarf der Pflanze zum Ausbringungszeitpunkt ist. Sofern die Pflanze mit Kationen-Nährstoffen, wie K+ oder Mg+ ausreichend versorgt ist, müssen bei NO3- Aufnahme ausgleichend H+ Ionen aufgenommen werden Die Abreicherung von H+ Ionen im Wurzelbereich führt zu einem Anstieg des pH-Wertes Beeinflussung durch Ammonium: kann physiologisch sauer wirken (bei umwandlung im Boden zu Nitrat, jedoch basisch, je nach Nährstoffversorgung der Pflanze, oder sehr sauer) je nach ernährungszustand der Pflanze: sauer wirkend wenn H+ Ionen ausgleichend abgegeben werden oder sehr sauer wenn Ammonium zu vor unter Abgabe von H* Ionen zu Nitrat umgewandelt wurde und durch Pflanze H+Ionen abgegeben werden
• 44. NennenSie Auswirkungen von Bodenversauerung auf die Bodennährstoffdynamik gehemmte Mineralisation H+ bzw Kationenauswaschung (K+ Mg+ ...) dadurch gehemmte Kationenaufnahme Tinmineralzerstörung /Al und Fe Freisetzung) dadurch toxische Wirkung durch Al,Mn,Fe ggf. nöhrstoffmangel Mo, P, (Cu) gehemmte Stickstofffixierung
• 45. Wie beurteilen Sie die Verfügbarkeit von Nährkationen auf seit längerem versauerten Boden im Vergleich u Boden mit neutralem pH? mit zunehmender Bodenversauerung steigt der Anteil von Al3+ an der KAKeff und nimmt besonders unter pH 4,5 sehr stark zu basensättigung des Bodens nimmt gleichzeitig ab, zudem liegen weniger Kationen in Lösung vor, da sie an Al festlegen vorgang verstärkt sich selbst, sodass bei stark sauren Böden Al-Sättigung auf > 90% ansteigt und dadurch nur noch geringe Mengen an austauschbaren Base-Kationen vorhanden sind
• 46. Warum auf versauerten Böden verminderte Tiefendurchwurzelung? Hohe Al-Konzentrationen (tritt bei zunehmend saueren pH-werten auf) hemmen das Wurzelwachstum stark Hohe Al-Konzentrationen wirken ggü Pflanzen toxisch, da sie Zellteilung und Zellstreckung der Wurzelzellen hemmen Bodenversauerung führt eher zu Trockenstress in zunehmend saueren Böden sinkt Ca/Al-verhältnis in Bodenmatrix, was wiederum zu einer steigenden Anfälligkeit ggü Al-Toxizität führt
• 47. Welche direkte Wirkung hoher H+ Konzentration (niedriger ph-Wert)im Boden gibt es hinsichtlich der Kationenaufnahme (bei pflanze)? Je mehr H+Ionen in der Bodenlösung sind, desto mehr Energie ist nötig, um ein Kation aufzunhemen Für Pflanze schwieriger Nährstoffe aufzunehmen, in Hinblick auf einwertig  positiv geladene Nährtoffe (K+, Na+) und besonders die zweiwertig positiv geladenen Nährstoffe (Mg2+; Ca2+), (weil dafür jeweils zum Ladungsausgleich weitere H+Ionen an die Bodenmatrix abgegeben werden müssen?)
• 48. Welche Tonmineralien werden infolge der Tonmineralzerstörung infolge von Bodenversauerung freigesetzt? zerstörung von tonmineralen benötigt längere Zeit unter sauren Bedingungen, sodass  in dem zeitraum an den Sorptionsplätzen der tonminerale wertvolle Kationen, wie Ca, Mg, k) durch H+Ionen verdrängt und ausgewaschen wurden bei der eigentlichen zerstörung des tonminerals durch Säure werden nun hauptsächlich Al und Si in die Bodenmatrix freigesetzt Insbesondere hohe Al-Konzentrationen sind wirken toxisch, weil Kationenaufnahmekonkurrenz
• 49. Wie wirken sich hohe AlKonzentrationen auf sauren Böden auf die Kationenernährung der Pflanze aus? hohe Al-konzentration in Bodenmatrix schlecht, da Kationenaufnahmekonkurrenz mit kationen-Närstoffen bei Pflanze Zudem verstärkungg der Bodenversauerung und toxische Wirkung auf Pflanze Besonders probematisch bei tropischen Böden, da zuvor schon Kationenauswaschung
• 50. Was bedingt die Toxizität von Eisen und Mangan auf sauren, sauerstoffarmen Böden? bei sauren, sauerstoffarmen Boden liegen REDUZIERENDE Bedingungen vor, sodass höherwertige Kationen (Fe3+; Mn4+ ; sowie Kupfer und Zink) zu zweiwertigen Formen rumgewandelt werden und damit pflanzenverfügbar sind durch eine verstärkte Aufnahme dieser nun pflanzenverfügbare, zweiwertigen metalle, kommt es zur toxischen Wirkung in der Pflanze
• 51. Warum tritt auf sauren Böden gehäuft Molybdenmangel auf und wie ist die ph - Molybdänverfügbarkeit Interaktion? In sauren böden wird Molybdän von Eisenoxiden und Eisenhydroxiden spezifisch sorbiert Erst bei steigenden/ basischen pH-Werten wird Molybdän durch OH- Ionenvon den sorbierenden Oberflächen verdrängt

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