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Pflanzenproduktion 2 (Fach) / Pflanzenernährung (Lektion)

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  • Makronährstoffe 6 -Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Schwefel (S)
  • Mikronährstoffe 8 Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu) und Molybdän (Mo) sowie die Nichtmetalle Chlor (Cl) und Bor (B). Nickel(Ni)
  • Boden Wurzel Grenzschicht 3 Rhizosphäre / Rhizoplane / Rhizodermis
  • Bevorzugte Böden? -neutral (6,5-7,4) bis schwach sauer (6,4-5,4)
  • Grundelemente der Organischen Subsatanz 3 -C -O -H
  • Kriterien für die Notwendigkeit eines Elementes 3 1. Auftreten von Mangelsymptomen, die bei Zufuhr des betreffenden Elements zu beheben sind 2. Das Element darf durch nicht durch ein anderes voll ersetzbar sein (K ist durch Na teilweise ersetzbar) 3. Es muss wenigstens eine Funktion des Elements im Stoffwechsel der Pflanze bekannt sein
  • Warum Durchführung von Gefäßversuchen ? 5 Bekannte, idealerweise kontrollierte Wachstumsbedingungen (- Identischer Boden u. Wassergehalt - Temperatur - Licht - Luftfeuchtigkeit -CO2) Gleichbehandlung aller Varianten untersuchter Parameter als einzige Variable! Platzersparnis ;Zeitersparnis
  • Nachteile von Gefäßversuchen ? 5  Im Vergleich zum Freiland sehr wenig Wurzelraum  Daher intensive Durchwurzelung und viele höhere Ausnutzung der Nährstoffe  Daher Nährstoffkonzentrationen im Gefäßversuch i.d.R. wesentlich höher als im Freiland  Außerdem: Höhere Wurzelraumtemperatur, andere (keine?) Bodenstruktur, d.h. unnatürliche Porenverteilung etc.  Ergebnisse von Gefäßversuche daher möglichst im Freiland überprüfen!
  • Bodenkulturversuche Wofür? 5  Ermittlung verfügbarer Nähr- und Schadstoffe  Prüfung der Wirkung von Düngemitteln  Prüfung der Wirkung von Pflanzenschutzmitteln  Fragen zur Nährstoffdynamik (Verfügbarkeit, Sorption, Desorption etc. )
  • Sandkulturversuch Wofür? 2 Klärung physiologischer Fragen  Versuche mit Mikronährstoffen
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  • Wasserkultur- oder Nährlösungsversuche Wofür? 2  Klärung physiologischer Fragen  Versuche mit Mikronährstoffen
  • Bodenazidität und Pflanzenwachstum Ursachen für negative Wirkung auf Pflanzen 4  Direkte H+-Toxizität  Al-Toxizität  Mn-Toxizität  Mangel an Mg, Ca, P, Mo
  • Aluminiumtoxizität -hemmung des Wurzelwachstums
  • Folgen einer Bodenversauerung  Boden arm an „Basen“ (Ca, Mg, K)   Boden reich an pflanzenschädlichen Fe-, Mn- und Al-Ionen (besonders Wurzelschädigung = Hauptgrund des geringen Pflanzenwachstums auf sauren Mineralböden)  P-Festlegung an Fe und Al Boden arm an verfügbarem Phosphat  Physiologische Hemmung der Basenaufnahme (z.B. Mg durch H+- Konkurrenz)  Mangelhafte Mikrobentätigkeit schlechte Bodenstruktur Mangelhafte Mineralisierung geringe N- und S-Nachlieferung aus organischer Substanz Mangelhafte Nitrifikation  Zerfall der Tonminerale
  • N-Gehalt (Reserve) und in mineralischer und organischer Form in %? in Mineralböden: 900 - 9000 kg ha-1 in der Krume (20 cm Tiefe) N min. 5% N org. 95%
  • Nitrat (NO3-) 4 So gut wie keine Sorption im Boden mobil im Boden rasche N-Wirkung Aber: Auswaschungsgefahr!
  • Ammonium (NH4+) 3 Bindung an Tonminerale  nicht mobil im Boden Langsamere N-Wirkung
  • Warum wird Nitrat im Boden so gut wie nicht gebunden? In den meisten Böden keine Bestandteile mit positiver Ladung
  • Warum werden manche Anionen wie z.B. Phosphat dennoch gebunden?  Spezifische Anionenadsorption! Bindung des Phosphats an Al- und Fe-Oxide Keine Adsorption, sondern Reaktion  sehr feste Bindung
  • Aminosäure Formel            COOH NH2----CH              R
  • Ammoniumsulfat (schwefelsaures Ammoniak) (NH4)2SO4
  • (NH4)2SO4 Ammoniumsulfat (schwefelsaures Ammoniak)
  • Ca(NO3)2 Calciumnitrat (Kalksalpeter)
  • Calciumnitrat (Kalksalpeter): Ca(NO3)2
  • Kaliumnitrat (Kalisalpeter) KNO3
  • KNO3 Kaliumnitrat (Kalisalpeter)
  • Ammoniumnitrat: (nur in Mischungen wg. Explosionsgefahr!) Ammoniumnitrat: (nur in Mischungen wg. Explosionsgefahr!) NH4NO3
  • NH4NO3 Ammoniumnitrat: (nur in Mischungen wg. Explosionsgefahr!) NH4NO3
  • Ammonsulfatsalpeter (ASS): Doppelsalz aus Ammoniumnitrat und Ammoniumsulfat Ammonsulfatsalpeter (ASS): Doppelsalz aus Ammoniumnitrat und Ammoniumsulfat 2 NH4NO3·(NH4)2SO4
  • 2 NH4NO3·(NH4)2SO4 Ammonsulfatsalpeter (ASS): Doppelsalz aus Ammoniumnitrat und Ammoniumsulfat 2 NH4NO3·(NH4)2SO4
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  • Kalkammonsalpeter (KAS): Kalkammonsalpeter (KAS): 74 % NH4NO3 und 26 % CaCO3
  • 74 % NH4NO3 und 26 % CaCO3 Kalkammonsalpeter (KAS): 74 % NH4NO3 und 26 % CaCO3
  • Organische N-Dünger • Harnstoff (Kohlensäurediamid) • Kalkstickstoff (=Calciumcyanamid), hat auch herbizide und fungizide Eigenschaften
  • Weicherdiges Rohphosphat (meist ? % P2O5) Weicherdiges Rohphosphat (meist 27 % P2O5)
  • Superphosphat (meist ? % P2O5) Superphosphat (meist 18 % P2O5)
  • Teilaufgeschlossene P-Dünger (meist ? % P2O5) Teilaufgeschlossene P-Dünger (meist 23 % P2O5)
  • Kaliumsulfat , 50% K2O Kaliumsulfat K2SO4 5
  • K2SO4 Kaliumsulfat K2SO4, 50%K2O
  • 60er Kalisalz (Kaliumchlorid) KCl 60% K2O 60er Kalisalz (Kaliumchlorid) KCl 60% K2O
  • Korn – Kali mit MgO KCl 40% K2O Korn – Kali mit MgO KCl 40% K2O
  • Kalkung mit CaCO3 Kalkung mit CaCO3 (Kohlensaurer Kalk)
  • Kalkung mit CaO Kalkung mit CaO (Branntkalk)
  • Welcher Nährstoff wird mehr durch Diffusion und welcher durch Massefluss Aufgenommen? Kalium durch Diffusion NAtrium durch Massefluss
  • Warum ist die effektive Diffusionsgeschwindigkeit von P so gering und von Nitrat so hoch?  P wird spezifisch gebunden, Nitrat nicht!  Phosphate häufig schlecht löslich (Al-Phosphate, Ca-Phosphate)  Allgemein: Diffusionsgeschwindigkeit im Boden wird beeinflusst durch Bindungsvorgänge im Boden. 
  • Beeifnlusst das alter der Wurzel die Nährstoffaufnahem? -Ja umso älter desto geringer.
  • Ist Nährstoffaufnahme im Vegetationsverlauf immer gleich? (Netto) -nein erst expondentiell dann Plato -(nein erst          "            dann Abfallend)
  • Optimale Tempratur für Wurzelwacshtum? schlechter< 20 grad C <schlechter
  • • Einflussfaktoren und Verlustformen • Nitratauswaschung • Ammoniakverluste • Denitrifikationsverluste • Langfristige Effekte (Festlegung, Verluste, …) • Ausnutzung durch den Pflanzenbestand
  • Standortabhängige Wirkung von DCD-stabilisierten Mineraldüngern auf die Erträge von Winterweizen, positiv? Ja
  • I. Milchreife: I. Milchreife: alle Organe voll ausgebildet, morphologische Reife (groesstes Volumen), Keimruhe wird eingeleitet

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