Elemente und Moleküle, Schulbuch

93 5.3 DÜngeMiTTel Kalium Das Kalium in den Düngemitteln wird aus Kalisalzlagerstätten gewonnen. In Deutsch- land, Frankreich, Russland, den USA und in Kanada gibt es große Lagerstätten von Kaliumchlorid, meist gemischt mit Magnesiumchlorid. Die Kalisalze entstanden zu- sammen mit Steinsalz-(Natriumchlorid-)Lagern durch Austrocknung von Binnenmee- ren. Durch die bessere Wasserlöslichkeit finden sich die Kali- und Magnesiumsalze über dem Steinsalzhorizont, da sie als Letztes auskristallisiert sind. Man nennt sie auch Abraumsalze , da sie früher, bevor die Bedeutung der Kalisalze erkannt wurde, beim Salzbergbau weggeräumt wurden, um zum Steinsalz zu gelangen. Auch Bin- nenseen, wie der große Salzsee in den USA und das Tote Meer, weisen beträchtliche Kalisalz-Konzentrationen auf. Kalisalze werden den Düngern entweder direkt als Kaliumchlorid zugesetzt oder für chloridempfindliche Kulturen durch Reaktion mit Schwefelsäure in Kaliumsulfat um - gewandelt. Neben den drei Hauptnährstoffen ist es bei bestimmten Bodenarten nötig, weitere Nährstoffe zuzuführen. Magnesium benötigt die Pflanze zum Aufbau des Chloro- phylls. Es wird als Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat eingesetzt und stammt wie die Kalisalze aus den Abraumsalzlagern. Manche Böden enthalten von Natur aus genügend Magnesium. Calcium wird als Kalk (CaCO 3 ) eingesetzt. In Kalkgebieten ist eine Kalkgabe nicht nötig. Wichtig ist das Kalken bei sauren Böden, da Calcium- carbonat neben der Calciumversorgung für die Pflanze auch eine Pufferwirkung im Boden ausübt. Die Spurenelemente sind im Boden meist in genügendem Ausmaß vorhanden, sodass sich eine Düngung erübrigt. Nur wenn Mangel auftritt, müssen auch sie zugeführt werden (Abb. 93.1). Heute bieten die Düngemittelhersteller auf Bodenart und Kulturen abgestimmte Pflanzennährstoffe an, die alles enthalten, was für die Kultur notwendig ist. Diese Nährstoffgemische werden schon während der Produktion in Lösung zusammen- gestellt und dann eingedampft und in Form leicht maschinell verstreubarer, nicht staubender Körner in den Handel gebracht. Dadurch wird eine ausgewogene Pflan- zenernährung in einem Arbeitsgang erreicht (Abb. 93.2). Ökologische Probleme durch Düngemitteleinsatz So wichtig der Einsatz von Düngemitteln für die Steigerung der landwirtschaftlichen Erträge ist, so darf nicht übersehen werden, dass eine konzeptlose Anwendung zu massiven ökologischen Problemen führen kann. Aus manchen Böden werden die Düngersalze durch die Niederschläge ausgeschwemmt und kommen so in das Grundwasser. Dieses wird dann vor allem durch die Belastung mit Nitrat für die Trinkwasserbereitung unbrauchbar. Nitrat und Phosphat, die in Fließgewässer und vor allem in Seen gelangen (Auswaschung oder Windverfrachtung von Böden), füh- ren dort zu einem hohen Nährstoffangebot für Algen. Durch die extreme Algenver- mehrung kann es zu Sauerstoffmangel im Gewässer kommen, da abgestorbene Algen beim Verwesen Sauerstoff verbrauchen. Solche Gewässer nennt man eutroph (überernährt). Dies kann zum „Umkippen“ des Gewässers führen. Das bedeutet, dass das Gewässer praktisch keinen Sauerstoff mehr enthält und anaerobe Fäulnispro- zesse stattfinden. Auch manche Feldfrüchte speichern bei Überdüngung das für den Menschen ge- sundheitsschädliche Nitrat in ihren Zellen. Dazu gehören Kartoffeln, aber vor allem Rettiche und Salat bzw. Spinat. Das hat dazu geführt, dass in manchen Ländern Nitrathöchstwerte für Gemüse festgelegt wurden. Ein Ausstieg der Landwirtschaft aus dem Einsatz von Düngemitteln wird angesichts der massiv anwachsenden Erdbevölkerung nicht möglich sein, wohl aber ein mög- lichst sparsamer und gezielter Einsatz von Agrarchemikalien insgesamt. Für den Düngemittelsektor bedeutet dies laufende Bodenanalysen, um nur diejenigen Men - gen an Düngemitteln einzusetzen, die wirklich notwendig sind. Eine Hilfestellung für die Landwirte durch entsprechende Angebote von Untersuchungsanstalten muss ausgebaut werden. Daraus sieht man, dass heute auch ein Landwirt ein umfangrei- ches chemisches Wissen benötigt. ■ 93.1: Formulier die Reaktionsglei - chung für die Umsetzung von KCl mit H 2 SO 4 zu Kaliumsulfat! Be- stimme den Reaktionstyp! ■ 93.2: Stell die Reaktionsgleichungen für die Synthese von Ammonium - nitrat aus den Rohstoffen Me - than, Luft und Wasser zusam- men! ÜBUNGeN ■ 93.1: Nitratgehalt von Gemüse Ermittle mit Hilfe von Nitratteststäbchen den Nitratgehalt verschiedener Gemüse- sorten – zB Kartoffeln, Salat (Vergleich der Außen- und Innenblätter; Vergleich gewa- schen-ungewaschen) (Ist der maximale Messwert erreicht, so muss die Probe verdünnt werden.) SCHÜLeRVeRSUCH Nährstoff Salz im (Element) Düngemittel N: NH 4 NO 3 (NH 4 ) 2 SO 4 (NH 4 ) 2 HPO 4 NH 4 H 2 PO 4 P: (NH 4 ) 2 HPO 4 NH 4 H 2 PO 4 K: K 2 SO 4 KCl Ca: CaSO 4 CaCO 3 Mg: MgSO 4 MgCl 2 Erdgas Luft Rohphosphat Kalisalze Volldünger NH 3 H 3 PO 4 Energie HNO 3 Abb. 93.2: Vom Rohstoff zum Düngemittel Abb. 93.1: Düngesalze Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv