Big Bang HTL 2, Schulbuch

106 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) In der modernen Landwirtschaft setzt man heute haupt- sächlich Mineraldünger ein. Das ist ein Gemisch verschiede- ner Salze, hauptsächlich Nitrate, Sulfate und Phosphate. Ihre Zusammensetzung kann genau kontrolliert werden und an den Bedarf der jeweiligen Pflanze angepasst wer- den. Nitrate und Sulfate werden in der chemischen Indus- trie aus den Säuren hergestellt, deren Produktion wir im vorherigen Abschnitt genau besprochen haben. Phosphate stammen aus Lagerstätten unlöslicher Phosphate und werden mit Hilfe von Schwefelsäure in löslichere Salze um- gewandelt. ( F8) Die Frage nach dem, wie viel Dünger notwendig ist, und wie dieser am besten zusammengesetzt sein soll, hat schon Jus- tus von Liebig im 19. Jahrhundert beschäftigt. Liebigs Minimumgesetz besagt, dass das Wachstum einer Pflanze immer durch den Nährstoff begrenzt wird, der im Verhältnis zum Bedarf am wenigsten zu Verfügung steht. Ein Überangebot anderer Nährstoffe kann diesen Mangel nicht ausgleichen. Manche Nährstoffe werden in großen, andere in viel geringeren Mengen benötigt. Als Modell für dieses Gesetz wird häufig die „Minimum-Tonne“ (siehe Abb. 8.8) verwendet. Eine Tonne mit unterschiedlich langen Dauben (so heißen die Bretter einer Tonne) lässt sich nur bis zur kürzesten Daube befüllen. Genauso kann eine Pflanze sich nur so weit entwickeln, wie es der knappste Nährstoff erlaubt. Dieses Gesetz berücksichtigt nicht alle Prozesse in der Pflanze wie z. B. Speicherstoffbildung und wurde des- halb um viele weitere ergänzt und erweitert. Die meisten Salze in Mineraldüngern sind sehr gut wasser- löslich . Führt man dem Boden also einen Überschuss dieser Salze zu, werden sie vom Regenwasser ausgewaschen und gelangen so in Flüsse, Seen und bis ins Grundwasser. Das Auswaschen von überschüssigem Mineraldünger kann in Oberflächengewässern zu einem verstärkten Algenwachs- tum führen. Dieses wird in sauberen Gewässern durch die relativ geringe Menge an freiem Nitrat und Phosphat ver- hindert. Sind diese Nährstoffe jetzt im Überschuss vorhan- den, vermehren sich Algen sehr rasch. Absterbende Algen sinken in den Gewässern zu Boden und bei ihrer Verrottung wird viel Sauerstoff verbraucht. Dieser fehlt anderen Was- serbewohnen, vor allem Fischen, und führt zu ihrem Abster- ben. Außerdem kommt kaum mehr Licht in die tieferen Be- reiche, was wiederum zum Pflanzensterben führt. Abb. 8.9: Liebig’sches Gesetz des Minimums Eutrophierung durch Überdüngung, auch „Kippen“ des Gewässers genannt, geht so weit, dass gar kein Sauerstoff mehr vorhanden ist, es zu Fäulnisprozessen und damit verbundenen unangenehmen Gerüchen kommt. Ausgewaschene Düngemittel können auch bis ins Grund- wasser gelangen, wo vor allem das Nitrat es für die Verwen- dung als Trinkwasser problematisch macht. Nitrat ist selbst nicht giftig, kann aber beim Erhitzen in das gefährliche Nitrit umgewandelt werden. Ein Nitratüberschuss im Dünge- mittel kann auch zum Einlagern des Nitrats im angebauten Lebensmittel, wie z. B. in Kartoffeln, Salat oder Spinat, füh- ren und so in unsere Nahrung gelangen. Deshalb ist ein bedarfsabhängiger und richtiger Einsatz von Düngemitteln von großer Bedeutung. ( F9 ) Zusammenfassung Pflanzen brauchen Nährstoffe in Form von Salzen. Beson- ders wichtig sind die Elemente Stickstoff, Phosphor und Schwefel. Werden diese Nährstoffe durch „Ernte“ entfernt müssen sie durch Düngung nachgeliefert werden. Dies kann durch Fruchtfolge und Brache, Humus, Wirtschaftsdünger oder Mineraldünger erfolgen. Überdüngung kann zum Aus- waschen der Nährstoffe ins Oberflächen- und Grundwasser (Trinkwasser) führen und dort ökologische und gesundheit- liche Probleme verursachen. Abb. 8.10: Eutrophierung Z Beantworte die folgenden Fragen mit Hilfe der Informationen aus dem Buch und dem Internet! Bilde die Salzformeln der wichtigsten Salze in Mineraldüngern: Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Ammoniumhydrogenphosphat, Ammoniumdihydro- genphosphat, Kaliumsulfat, Kaliumchlorid, Calzium- sulfat, Calziumcarbonat, Magnesiumsulfat, Magnesi- umchlorid. L Überlege und recherchiere im Internet die wichtigsten Vor- und Nachteile von organischem Humus oder Wirtschaftsdünger im Vergleich zum Mineraldünger (ökonomisch und ökologisch). L 8.2 F10 A1 F11 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv