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Mineralstoffhaushalt der Pflanzen 06:57 min

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Transkript Mineralstoffhaushalt der Pflanzen

Hallo, mein Name ist Steffi. Heute möchte ich Dir den Mineralstoffhaushalt der Pflanzen erklären. Die Pflanzen brauchen, wie wir Menschen, Nährstoffe um zu überleben. Welche das genau sind, zeige ich Dir heute. Wir schauen uns an, welche Makro- und Mikroelemente die Pflanzen benötigen, wie sie diese aufnehmen und welche Mangelerscheinungen bei Pflanzen auftreten können. Auch das "Gesetz des Minimums" von Liebig erkläre ich Dir und was das mit der Düngung von Pflanzen zu tun hat. Kommen wir zuerst zu den Nährstoffen, die die Pflanzen brauchen, um Biomasse aufzubauen. Wir unterscheiden zwischen Makroelementen und Mikroelementen. Die Makroelemente werden auch als Hauptelemente bezeichnet. Diese Nährstoffe benötigen die Pflanzen in großen Mengen. Zu den Makroelementen zählen Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor, Magnesium, Calcium, Eisen, Schwefel und Kalium. In den Klammern steht immer das chemische Symbol des jeweiligen Elements. Die Mikroelemente werden auch als Spurenelemente bezeichnet. Diese Nährstoffe benötigen die Pflanzen in kleinen Mengen. Zu den Mikroelementen zählen Zink, Mangan, Kupfer, Molybdän, Chlor, Natrium und Bor. So, nun kennst Du die wichtigsten Nährelemente der Pflanzenernährung. Aber wie nehmen die Pflanzen diese Stoffe auf? Das zeige ich Dir jetzt. Kommen wir also zur Aufnahme der Nährelemente. Die Aufnahme erfolgt über die Wurzeln. Dabei werden Wasserstoff und Sauerstoff als Wasser aufgenommen. Stickstoff, Phosphor und Schwefel werden als Ionen aufgenommen. Die meisten Mikroelemente werden als Kationen aufgenommen. Kationen sind positiv geladene Ionen. Wenn den Pflanzen Nährstoffe fehlen, zeigen sie Mangelerscheinungen. Diese kannst Du oft schon mit dem bloßen Auge erkennen. Ich zeige Dir nun an zwei Beispielen, was passieren kann. Bei Stickstoffmangel wird die Chlorophyllbildung der Pflanzen beeinträchtigt. Das bedeutet, die Blätter werden gelb und sterben später sogar ganz ab. Auf dem Bild siehst Du links sogenannte Chlorosen, die bei Chlorophyllmangel entstehen. Das Blatt auf der rechten Seite ist gesund. Bei Calciummangel bleiben die Blätter sehr klein, sie werden bräunlich und die Blattränder wellen sich. Das würde dann zum Beispiel so aussehen. Damit die Pflanzen keinen Nährstoffmangel erleiden, düngt man. Als Grundlage der Düngung gilt das "Gesetz des Minimums" von Liebig. Dieses erkläre ich Dir nun genauer. Das Gesetz wurde von Justus von Liebig entdeckt. Es besagt, dass sich das gedeihen der Pflanzen nach dem Nährstoff, der ihr am wenigsten zur Verfügung steht, richtet. Was bedeutet das nun? Um seine Erkenntnis darstellen zu können, wählte Liebig eine solche Minimumtonne. Du hast sie sicher schon einmal in Deinem Lehrbuch gesehen. Wenn wir nun jedem Holzstück einen Nährstoff zuteilen, sieht das so aus. Wenn alle Nährstoffe ausreichend vorhanden sind, passiert nichts. Das Wasser bleibt in der Tonne, beziehungsweise unsere Pflanzen können gut wachsen. Fehlt nun ein Stück Holz, zum Beispiel beim Calcium, fließt das Wasser dort heraus. Für unsere Pflanzen bedeutet das, dass sie nicht mehr gut wachsen können, weil Calcium fehlt. Dabei ist es egal, wie viel von den anderen Nährstoffen vorhanden ist. Das Pflanzenwachstum ist abhängig von dem Nährstoff, der am geringsten vorhanden ist. In unserem Beispiel also vom Calcium. Damit die Pflanzen alle wichtigen Nährelemente zur Verfügung haben, wird in der Landwirtschaft gedüngt. Dabei werden die Nährstoffe den Pflanzen künstlich zugeführt. Es gibt Mineraldünger, hier liegen unsere besprochenen Nährelemente in Form von Salzen vor. Das sieht dann zum Beispiel so aus. Und es gibt organische Dünger, dazu zählen zum Beispiel Gülle oder der Kompost. Fassen wir nochmal zusammen: Die wichtigsten Makroelemente sind Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor, Magnesium, Calcium, Eisen, Schwefel und Kalium. Die wichtigsten Mikroelemente sind Zink, Mangan, Kupfer, Molybdän, Chlor, Natrium und Bor. Fehlt den Pflanzen ein Nährelement, kommt es zu Mangelerscheinungen. Das Gesetz des Minimums von Liebig kann so formuliert werden, dass sich das gedeihen der Pflanze nach dem Nährstoff, der ihr am wenigsten zur Verfügung steht, richtet. Damit die Pflanzen optimal mit Nährstoffen versorgt werden, wird gedüngt. Tschüss und bis bald.

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Mineralstoffhaushalt der Pflanzen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Mineralstoffhaushalt der Pflanzen kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschreibe die Aufnahme von Nährelementen.

    Tipps

    Stickstoff, Phosphor und Schwefel sind Beispiele für Makronährstoffe.

    Lösung

    Unsere Pflanzen benötigen zum Wachsen Licht, Wärme und eine ganze Menge Nährstoffe. Diese nehmen sie aus dem Boden über ihre Wurzeln auf. Die meisten Makroelemente werden als Ionen aufgenommen. Mikroelemente wie Zink und Kupfer werden als positiv geladene Ionen, sogenannte Kationen, aufgenommen.

  • Beschreibe das Gesetz des Minimums.

    Tipps

    Minimum ist lateinisch und bedeutet das Geringste.

    Lösung

    Justus von Liebig war Chemiker und Agrarwissenschaftler, er formulierte das Minimumgesetz:

    Wachstum und Ertrag einer Pflanze hängt von dem Nährstoff oder Wachstumsfaktor (wie Licht oder Wasser) ab, der der Pflanze am geringsten zur Verfügung steht.

  • Erläutere, wie es zu einer Eutrophierung kommen kann.

    Tipps

    Eutrophierung ist eine Bezeichnung, die den Zustand von Gewässern kennzeichnet, die einen erhöhten Nährstoffgehalt aufweisen.

    Lösung

    Eutrophierung bezeichnet einen Übergang von Gewässern. Hierbei verändert sich der Zustand der Gewässer von einem nährstoffarmen (oligotrophen) in einen nährstoffreichen (eutrophen). Die Algen benötigen für das Wachstum Phosphate und Stickstoff. Gelangen nun zum Beispiel durch eine Überdüngung von Feldern zu viele Phosphate ins Gewässer, nimmt das Algenwachstum stark zu. Gleichzeitig sterben Pflanzen ab und sinken zu Boden. Sie werden dort unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Nach einiger Zeit wird mehr Sauerstoff verbraucht, als produziert werden kann. Einige Lebewesen wie die Fische sterben wegen des Sauerstoffmangels.

  • Bestimme die folgenden Nährstoffe.

    Tipps

    Makroelemente benötigt die Pflanze in großen Mengen.

    Lösung

    Makroelemente sind Hauptelemente, diese benötigen die Pflanzen in großen Mengen. Dazu zählen Kohlenstoff, Stickstoff, Calcium und viele mehr.

    Mikroelemente sind Spurenelemente wie z.B. Zink und Kupfer. Diese Nährstoffe benötigt die Pflanzen in geringeren Mengen.

  • Charakterisiere folgende Mangelsymptome bei Pflanzen.

    Tipps

    Kalium ist zur Steuerung des Wasserhaushalts wichtig.

    Magnesium ist Bestandteil des Blattgrüns.

    Lösung

    Zu Mangelsymptomen kann es kommen, wenn ein Nährstoff fehlt.

    So ist Stickstoff wichtig für das Wachstum und für die Bildung von Blattgrün. Wenn Stickstoff fehlt, zeigt sich dies in einem verminderten Wachstum und gelben Blättern. Die Erkrankung wird als Chlorose bezeichnet.

    Phosphor ist u.a. beteiligt an der Blüten- und Samenbildung, ein Mangel sorgt deshalb für eine verminderte Blütenbildung.

    Magnesium ist Bestandteil des Blattgrüns. Fehlt dieser Nährstoff, werden die Blätter gelb, nur die Blattadern sind noch grün.

  • Bestimme Vor- und Nachteile der Düngung.

    Tipps

    Bei dem Mineraldünger liegen die Nährstoffe als Mineralien vor. Dieser Dünger ist wasserlöslich.

    Lösung

    Ein bekannter organischer Dünger ist der Kompost. Vielleicht hast du auch einen Komposthaufen im Garten. Hier können Gartenabfälle wie Laub und Rasenschnitt kompostiert werden.

    Im Laufe der Zeit setzen verschiedene Bodenorganismen diese organische Masse um. Es entsteht eine nährstoffreiche Erde, die auf die Beete ausgebracht werden kann. Genau das Gleiche geschieht auch oft in der Landwirtschaft, zum Beispiel mit der Gülle.

    Beim organischen Dünger müssen die Nährstoffe erst freigesetzt werden. Das bedeutet, er wirkt nicht sehr schnell, dafür aber länger als der Mineraldünger. Auch die Bodenfruchtbarkeit steigt an, da die eingebrachte organische Substanz eine Nahrungsquelle für die Bodenorganismen darstellt.

    Der Mineraldünger kann gezielter ausgebracht werden, er wirkt sehr schnell und man kann ihn besser dosieren. Wenn man zu viel Mineraldünger einsetzt, kann es aber zu einer Überdüngung kommen und Nährstoffe können zum Beispiel durch Niederschlag ins Grundwasser gelangen.