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Hauert gibt hier interessante Einblicke in die Welt der Nährstoffe.

Verfügbarkeit von

Verfügbarkeit von Nährstoffen in natürlichen Böden und Kultursubstraten 04 Im Boden unterscheidet man im Wesentlichen drei Puffersysteme, die relativ rasch auf pH-Änderungen reagieren können. Karbonat: Diese Pufferung geht von Karbonaten aus, in erster Linie natürlich von Kalk. Letzterer ist der bevorzugte Puffer für Substrate im pH-Bereich von 6 – 7,5. In diesem Bereich vermag Kalk und das sich bildende Hydrogencarbonat wirksam H + -Ionen abzufangen. Die Bewässerung mit hartem Wasser erhöht die Pufferkapazität und kann sogar den pH- Wert anheben. Umgekehrt kann das Giessen mit weichem Wasser (z. B. Regenwasser) zu Auswaschungen von gelöstem Calcium führen, was eine erhebliche pH-Senkung nach sich ziehen kann, wenn die Pufferung vorwiegend auf Carbonat basiert. Organische Substanz: Organische Verbindungen, speziell Humate, vermögen H + -Ionen zu absorbieren oder gegen angelagerte Ionen wie Ca ++ und K + auszutauschen. Diese Pufferung wirkt vor allem im pH-Bereich über 5. In humosen Böden und Torf-Kompost-Substraten ist es das tragende Puffersystem. Kationenumtausch an Schichtsilikaten (Ton): An der negativ geladenen Oberfläche von Tonteilchen (< 0.002 mm) sind normalerweise Kationen wie Ca ++ , K ++ , Mg ++ usw. angelagert. Steigt die Konzentration von H + -Ionen (der pH in der Bodenlösung würde sinken) verdrängt das H + -Ion Kationen am Tonteilchen und lagert sich am Ton an. Da die abgelösten Kationen der Auswaschung unterliegen, muss mittels Kalkung und Düngung dafür gesorgt werden, dass die Kationen wieder ergänzt werden (siehe Tabelle „ Einstufung der Böden nach ihrer pH-Reaktion“, Seite 19).). Dem Umtauscher-Puffer kann ein pH-Bereich von 5 – 4,2 zugeordnet werden, sinkt der pH- Wert eines solchen Systems aber unter einen pH-Wert von 4,5, besteht die Gefahr einer pflanzentoxischen Freisetzung von Aluminium. Der Umtausch-Puffer ist das dominierende Puffersystem in kalk- und humusarmen Böden. Die Pufferung bezeichnet die Widerstandsfähigkeit gegen pH-Wert- Änderungen bei Zufuhr von H + -Ionen 1) oder OH – -Ionen. Einer pH-Senkung (= Erhöhung der H + -Ionenkonzentration in der Bodenlösung) wirkt das System entgegen, indem es H + -Ionen absorbiert und so der Bodenlösung entzieht. Umgekehrt wirkt das System einer pH-Erhöhung entgegen. Im Umtausch mit Kationen werden H + -Ionen freigesetzt. Die zugeführten alkalisch wirkenden OH – -Ionen und die freigesetzten H + -Ionen (sauer wirkend) „reagieren“ dann zu Wasser (H 2 O), das den pH-Wert nicht beeinflusst. Ist die Pufferkapazität jedoch erschöpft, ändert sich der pH-Wert bei weiterer Zufuhr von H + - bzw. OH – -Ionen stark. Daraus lässt sich auch erkennen, dass ein Boden mit hoher Austauschkapazität zur Anhebung des pH-Wertes viel grössere Kalkmengen (höhere Menge sorbierter H + - Ionen) enthält als ein sorptionsschwacher Sandboden. 1) Das H + lagert sich in wässerigem Medium an ein Wassermolekül an und bildet das sogenannte Hydronium-Ion (H 3 O + ). Der besseren Übersicht halber verwenden wir hier die einfachere aber gleich bedeutende Schreibweise mit H + . Die potentielle Kationenumtausch-Kapazität (Abk.: T-Wert, KUK, KAK, AK pot ) ist ein Mass für die Gesamtheit der austauschbaren basischen Kationen. Bestimmt wird die Anzahl der Bindungsplätze negativer Ladung am Kationenaustauscher im Boden. Sie hängt von der Bodenart (Tonanteil), den Ausgangsmineralien sowie von der inneren Oberfläche (effektive Wirkoberfläche) ab. Die KUK stellt einen wichtigen Kennwert des Bodens dar und hat auch bei Substraten eine gewisse Bedeutung. Die aktuelle Kationenbesetzung (Abk.: S-Wert) gibt die Menge austauschbarer Alkali (K + , Na + )- und Erdalkali (Mg ++ , Ca ++ )- Ionen am Austauscher an (Kationenbelag). Daraus wird die Anzahl der effektiv mit Kationen besetzten Plätze berechnet. Der Basensättigungsgrad (Abk.: V-Wert, BS-Wert) gibt den Prozentanteil der mit den Kationen K + , Na + , Mg ++ und Ca ++ belegten Plätze an der Gesamtaustauschkapazität. Calcium, Magnesium und Kalium sind wichtige Pflanzennährstoffe, daher lässt eine Angabe über die Basensättigung einen Rückschluss auf die Bodenfruchtbarkeit zu. In Mineralböden sind Basensättigungen von über 80 %. Auswaschungsgefahr für Anionen Wichtige Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Schwefel liegen im Boden in gelösten oder leicht löslichen einfachen Verbindungen, den Anionen, vor. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Austauschmechanismen für Kationen, besteht im Boden für Anionen kein solches Austauschsystem. Im Boden bilden sie allenfalls gewisse Verbindungen mit Kationen. Dem Phosphor gelingt das mit Calcium gut, wenn solches vorhanden ist. Über einem pH-Wert von circa 5,5 nimmt die Wasserlöslichkeit von Calciumphosphatverbindungen im Boden mit steigendem pH-Wert ab. Phosphor ist so vor Auswaschung weitgehend geschützt. Nitrat (NO 3– ) und Sulfat (SO 4 – – ) können nicht auf diese Weise ausreichend gebunden werden, sie werden im Boden kaum zurückgehalten und daher leicht ausgewaschen (Nitrat im Grundwasser). Gleichzeitig mit Nitrat und Sulfat wird auch eine äquivalente Menge Kationen (Ca ++ , Mg ++ , K + ) mittransportiert und ausgewaschen. Stickstoff und Schwefel sollten daher stets nur während der Vegetations zeit gedüngt werden. 20

04 Salzgehalt Die leicht verfügbaren Pflanzennährstoffe sind in der Bodenlösung gelöste Salze (Anionen und Kationen). Als Elektrolyte leiten sie den Strom in wässerigen Lösungen, je höher die Konzentration der gelösten Salze ist, desto höher ist die Leitfähigkeit. Die Bestimmung der Leitfähigkeit lässt deshalb eine erste Einschätzung der Nährstoffversorgung im Boden zu. Die Salztoleranz der einzelnen Pflanzen ist jedoch sehr unterschiedlich. Einige Grundsätze der Salztoleranz Sämlinge und Stecklinge sind salzempfindlicher als ältere Pflanzen. In Substraten liegen die Normbereiche wegen des geringen Volumengewichtes höher als in gewachsenen Böden. Salzverträglichkeit Zierpflanzen Gemüse EC-Wert in Substraten (mS/cm im 1:1.5 Vol. Extr.) Salzgehalt (g KCl /l Substrat) EC-Wert in Böden im Gewächshaus (mS/cm im 1:2 Vol. Extr.) Salzgehalt (g KCl /l Boden) Sehr hoch (wenig empfindlich) Chrysanthemum indicum Pelargonium peltatum Pelargonium zonale Hydrangea macrophylla Kohlarten Gurken Sellerie Tomaten hoch mittel gering (empfindlich) Ageratum houstonianum Alamanda cathartica Begonia-Elatior-Hybr. Begonia-Lorraine-Hybr. Bougainvillea glaubra Cissus antarctica Clerodendron Codiaeum variegatum Sinningia-Hybriden Crossandra Cyclamen Dieffenbachia Euphorbia pulcherrima Ficus-Arten Fuchsia-Arten Hedera-Arten Hibiscus rosa sinensis Kalanchoe-Hybriden Spinat Schwarzwurzeln Radieschen Kohlrabi Kartoffeln Paprika Melonen Achimenes longiflora Asparagus plumosus Begonia-Rex-Hybriden Calceolaria-Hybriden Campanula isphylla Gardenia jasminoides Marantha-Arten Nephrolepis exaltata Primula malacoides Primula vulgaris Rhododendron simsii Salvia splendens Streptocarpus-Hybriden Vriesea splendens Zwiebeln Möhren Rote Beete (Rande) Fenchel Salate Anzucht Adiantum-Arten Erica gracilis Farne beinahe alle Orchideen Bohnen Erbsen 1,8 – 2,4 1,2 – 1,8 0,6 – 1,2 0,4 – 0,6 2,0 – 2,7 1,3 – 2,0 0,7 – 1,3 0,45 – 0,7 0,6 – 0,9 0,3 – 0,6 0,2 – 0,4 0,1 – 0,3 0,7 – 1,0 0,35 – 0,7 0,25 – 0,45 0,15 – 0,35 21

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