Stickstoff (N)
Stickstoff im Boden
Im Boden kommt Stickstoff hauptsächlich in organischen Verbindungen vor und muss durch mikrobielle Prozesse (Mineralisierung) erst in pflanzenverfügbare Formen (Nitrat, Ammonium) umgewandelt werden. Viele Stickstoffverbindungen sind sehr mobil, sodass die Gefahr besteht, dass sie über gasförmige Emission oder Auswaschung verlagert werden. Wird auf einem Standort der vorhandene mineralische Stickstoff (Nmin) nicht von einer Winterung oder Zwischenfrucht aufgenommen, kann dies über das Winterhalbjahr zu hohen Stickstoffverlusten führen. Gasförmige Stickstoffverluste können besonders bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern und bei der Ausbringung von flüssgen Wirtschaftsdüngern auftreten.
Der natürlich im Boden vorrätige Stickstoff ist zum großen Teil in der organischen Substanz (Humus) gebunden, seine Verfügbarkeit ist abhängig vom Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis (C/N-Verhältnis). Hohe C/N-Verhältnisse (C/N >25) führen in der Regel zu einer starken Stickstoffbindung (N-Immobilisierung) in der organischen Substanz.
Stickstoff in der Pflanze
Stickstoff ist mengenmäßig der häufigste Nährstoff der Pflanzensubstanz und Teil vieler organischer Verbindungen. Als elementarer Bestandteil vieler Enzyme ist Stickstoff maßgeblich an der Produktion von Chlorophyll beteiligt. Damit spielt Stickstoff eine entscheidende Rolle für die Photosyntheseleistung der Pflanzen. Außerdem benötigen die Pflanzen Stickstoff um beispielsweise Aminosäuren und Proteine zu bilden. Die Proteine werden für den Aufbau von Blättern und Trieben, aber auch für die Bildung von vegetativen Speicherorganen (Rübe, Kartoffel, Saatkorn) benötigt.
Viele Ackerkulturen haben im Frühjahr einen hohen Stickstoffbedarf – nur bei ausreichender Stickstoffversorgung können sie den gewünschten Massezuwachs bewältigen.
Stickstoff ist Bestandteil des Chlorophylls, sodass Stickstoffmangel in der Pflanze häufig eine Gelbfärbung der Blätter (Chlorose) zur Folge hat. Da die Stickstoffverbindungen innerhalb der Pflanzen gut verlagert werden können und die Pflanzen bei Stickstoffmangel versuchen, die jungen Triebe zu versorgen, treten die Mangelsymptome meist zuerst bei den älteren Pflanzenteilen auf. Typisches Stickstoffüberschuss-Symptom bei Getreide ist das Lagern, das auf eine zu schwache Ausbildung des Stützgewebes zurückzuführen ist.
Text: August Bruckner und Ralf Mack
Linktipps
- Nährstoffungleichgewichte im Boden können zu Mangelsymptomen an der Pflanze führen. Das von der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) entwickelte bildgestützte System Visuplant kann helfen, Ernährungsstörungen an Kulturpflanzen zu diagnostizieren.
Literaturtipps
- Scheffer/Schachtschabel (2018): Lehrbuch der Bodenkunde. Unter Mitarbeit von Thomas Gaiser, Jürgen Gauer, Nina Stoppe, Sören Thiele-Bruhn und Gerhard Welp. 17., überarbeitete und ergänzte Auflage. Berlin: Springer Spektrum.
- Schubert, S. (2018): Pflanzenernährung. 3., vollständig überarbeitete Auflage. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer (UTB Agrarwissenschaften, 2802).