Nährstoffkreisläufe

[Carolyn]

Mia, ich meinte die Erde als Planeten, nicht die Erde, in der Pflanzen wachsen. Das Wasser, das auf einer Insel nicht mehr da ist, ist in der Luft oder im Meer oder in tieferen Erdschichten und damit für den Menschen nicht mehr erreichbar. Die Plastikteilchen waren mal als Erdöl in der Erdkruste. Vulkanasche wird lediglich von tieferen Erdschichten nach oben transportiert. Und die Bakterien konnten nur das verarbeiten und verdauen, was auf dem frisch geborenen Planeten da war. (Den Energielieferanten Sonne hatte ich ja ausdrücklich ausgeschlossen, ein bisschen Energieaustausch mit dem Weltall gibt es, ja. Die Mikrometeoriten hatte ich schlicht vergessen.)

Der Planet Erde ist ein (fast) geschlossenes System, die Gartenerde oder auch ein Grundstück sind es natürlich nicht.

[Hapy]

Ich weiß gar nicht was Ihr damit meint: Pflanzenverfügbar?

Pflanzenverfügbar sind Verbindungen, die von Pflanzen aufgenommen werden können und in der Stoffwechsel der Pflanzen eingebunden sind.

Bleiben wir beim Stickstoff. Die Erdatmosphäre besteht in bodennahen Schichten, also in der Schicht, in der wir (Mensch, Tier und Pflanzen) leben aus 78.084 % (Volumen) Stickstoff als N2, 20.946 % (Volumen) Sauerstoff (O2), einigen anderen gasförmigen Verbindungen und 0.04 % Kohlendioxid (CO2). Trotz des hohen Stickstoffanteils in der Luft können die Pflanzen mit dem Stickstoff der Luft nichts anfangen. Sie können ihn nicht in ihren Stoffwechsel einbeziehen, er ist also für die Pflanze nicht verfügbar. Es gibt jedoch Mikroorganismen, die Luftstickstoff in Ammonium und Nitrit umwandeln können (siehe Grafik von Wikipedia). In Form von Nitrit und Nitrat können die Pflanzen den Stickstoff aufnehmen und in ihren Stoffwechsel einbeziehen. In diesen Formen ist der Stickstoff also für die Pflanzen verfügbar.

Ein anderes Beispiel ist Eisen. Um Eisenmangel in der Pflanzenernährung zu beheben, reicht es nicht einen Eisennagel in die Erde zu stecken. Metallisches Eisen können die Pflanzen nicht aufnehmen und in ihren Stoffwechsel einbeziehen. Gleiches gilt wohl für Rost. In der Form ist Eisen nicht pflanzenverfügbar. Wenn Du Dir die Packung spezieller Eisendünger ansiehst, wist Du sehen, dass Eisen in den Präparaten in Komplexen gebunden vorliegt. In der Form ist Eisen für die Pflanzen verfügbar.

Soviel für heute

Hapy

[Carolyn]

Trotz des hohen Stickstoffanteils in der Luft können die Pflanzen mit dem Stickstoff der Luft nichts anfangen. Sie können ihn nicht in ihren Stoffwechsel einbeziehen, er ist also für die Pflanze nicht verfügbar.

Es gibt doch Pflanzen, denen man nachsagt, dass sie Stickstoff aus der Luft sammeln. Vermutlich nicht in dem Umfang, wie sie ihn aus der Erde ziehen, aber halt doch. Arbeiten die mit Mikroorganismen zusammen oder wie funktioniert das?

[Hapy]

Ganz schnell: Ja, Leguminosen arbeiten mit Mikroorganismen zusammen. Siehe dazu Knöllchenbakterien. Es besteht dabei eine Symbiose zwischen den Rhizobien und den Bohnen, Erbsen, Lupinen, etc.

Hapy

[Hapy]

Entschuldigt, dass die Antwort etwas gedauert hat.

Eigentlich sollten wir die derzeitige Diskussion von dem Thema „Knoblauch/Kartoffeln nicht ausgraben“ abtrennen, da diese thematisch weit über die auslösende Frage hinaus geht.
Wir haben uns bisher mit einigen Problemen des Kreislaufes von einigen Nährstoffen beschäftigt:

• Kalium, Phosphor oder Stickstoff können in einem geschlossenen System nicht verschwinden, aber auch nicht aus dem Nichts entstehen.
• In einem offenen System gilt, was als Atom hinein geht, wird entweder gespeichert oder wieder ausgeschieden (siehe Kuh).
• Es gibt pflanzenverfügbare Formen von wichtigen Elementen und Formen, die für Pflanzen nicht verfügbar sind (z.B. N2).

Wenden wir uns also nochmals dem Stickstoff zu.

Dazu wandeln Pflanzen Stickstoff, zum Beispiel, zu sehr um.

Ich glaube, wir müssen uns klar darüber werden, was wir als Stickstoff ansprechen.
Ich verstehe unter Stickstoff das Element Stickstoff mit einem Atomgewicht von 14, bzw. die Stickstoffatome in einer Verbindung. Darüber hinaus auch das Stickstoffmolekül, das aus zwei Stickstoffatomen besteht (N2 Luftstickstoff). Alles andere sind Stickstoffverbindungen. Diese können teilweise ineinander umgewandelt werden. Aber z.B. die Umwandlung von Nitrit in Nitrat ergibt zwar ein anderes Molekül, aber nicht mehr Stickstoff.

14 g (Luftstickstoff N2) enthalten genau so viel Stickstoff wie
17 g Ammoniak (NH3),
30 g Harnstoff (CH4N2O)
46 g Nitrit (NO2-)
62 g Nitrat (NO3-),
nämlich 14 g Stickstoff

In welche Verbindung der Sticksoff eingebunden ist, ändert an der Menge Stickstoff nichts.

…, denn zumindest der Stickstoff wird aufgebraucht und in Wachstumsenergie umgesetzt.

Stickstoff kann, ebenso wie Kohlenstoff, nicht aufgebraucht werden und auch nicht in Energie umgewandelt werden (zumindest, wenn wir unterstellen, dass Pflanzen weder Kernspaltung noch Kernfusion beherrschen). Wir sollten ganz klar zwischen Materie und Energie unterscheiden. (Übrigens, was bezeichnest Du als Wachstumsenergie?)

Die sind also zunächst sehr stickstoffreich, und wenn sie abgemäht und kompostiert oder verjaucht werden, geben sie mehr Stickstoff ab, als sie aus der relativ kleinen Fläche unter sich gezogen haben können.

Da musst Du Dir die Frage gefallen lassen, woher der zusätzliche Stickstoff kommen soll.

Ihr Stickstoffreichtum ändert sich schlagartig mit der Blüte. Der Stickstoff aus der Pflanze wandert nun erst in die Blüten und dann in die Samenkörner. In der nun absterbenden, vergehenden Pflanze kehrt sich das Verhältnis Stickstoff zu Kohlenstoff um.

Da hätte ich gerne eine Quellenangabe oder wissenschaftliche Belege!
Bisher gefunden habe ich:
Brennnesseln: 7.37 g Protein / 100 g bei 84.94 g Wasser / 100 g also 48.9 g Protein / 100 g Trockenmasse.
Brennnesselsamen: 22.0 g Protein / 100 g bei 56.89 g Wasser / 100 g also 51.0 g Protein / 100 g Trockenmasse.
Ich sehe da keinen bedeutenden Unterschied im Proteingehalt in der Trockenmasse und in der Verteilung des Stickstoffs.

Anmerkung: In der Analytik ist es nicht möglich den Proteingehalt eines Lebensmittels / einer Pflanze direkt zu bestimmen. Was bestimmt werden kann, ist der Stickstoffgehalt, der dann mit einem Faktor (um die 6.25) auf Protein hochgerechnet wird.

Die vertrocknende Pflanze, die nun zu Boden sinkt, besteht vor allen Dingen aus Kohlenstoff, der Stickstoff ist perdü'.

Nun, der Stickstoff, der in den Samen enthalten ist, ist natürlich für die Pflanzen in der Brennnesselecke nicht verloren, solange der Mensch die Brennnesseln nicht für Brennnesseljauche oder die Samen für Ernährungs-Zwecke erntet und damit aus der Brennnesselecke entfernt.

Stickstoff, der in den Samen eingelagert wurde, steht den neuen Pflanzen unmittelbar, also ohne den Umweg über die Kompostierung der Mutterpflanze zur Verfügung. Bei der großen Brennnessel ist auch vorstellbar, dass in der Pflanze befindliche Proteine / befindlicher Stickstoff nach der Samenreife in die Wurzeln eingelagert wird und so der Pflanze im nächsten Jahr unmittelbar (also ohne den Umweg über die Kompostierung) zur Verfügung steht.

Also auch dieser Stickstoff ist nicht verloren.

Fazit für mich: Es kommt hinten keineswegs immer das raus, was zuvor von der Pflanze zu sich genommen wurde.
Dazu wandeln Pflanzen Stickstoff, zum Beispiel, zu sehr um.

Keine Pflanze kann Stickstoff in Kalium, Sauerstoff oder Wasserstoff umwandeln.
Stickstoff (das Element Stickstoff) bleibt Stickstoff!
Dass Pflanzen Stickstoffverbindungen in andere Stickstoffverbindungen umwandeln können, sei nicht bestritten. Aber die Menge an Stickstoff bleibt konstant, ob dieser als Harnstoff, Nitrit, Nitrat oder in einem Protein gebunden oder sonst wie vorliegt.

Hapy

[Carolyn]

Oh je, jetzt trifft endgültig der Chemiker auf die Gärtnerin und in gewissem Sinne auch Theorie auf Praxis.
Bin neugierig, ob ihr da auf einen grünen Zweig kommt...

[Hapy]

So schlimm wird es schon nicht werden.

Das Internet ist einfach ein Dschungel, in dem man sich zurecht finden muss. Hier ein anderes Beispiel:

Aus einem anderen Forum:

Wußtet Ihr, daß das Franzosenkraut (hmm...wie heißt das noch mal botanisch???) 14x so viel Eisen enthält, wie die Gemüsepflanze mit dem meisten Eisengehalt (Mangold)?

Wow, so viel! Aber 14 * erscheint doch etwas viel, so ohne Nachweis.

Also im Internet gesucht.

Die erste Seite, die ich finde gibt den Eisengehalt für Franzosenkraut mit 14 mg / 100 g an. Welchen Gehalt hat dann Mangold?

Die nächste Seite, die ich mit Nährwerten für Franzosenkraut finde, gibt an:

Wasser 88.4 g /100 g
Eiweiß 3.3 g /100 g
Kohlenhydrate 1.5 g / 100 g
Mineralstoffe 21.0 g / 100 g davon 4800 yg Eisen (unklar, ob hier mg oder Mikrogramm gemeint sind)
Zusammen 114.2 g / 100 g

Das deutet nicht gerade auf besondere Sorgfalt bei der Bewertung der Daten hin.

Nächster Versuch: Eine Seite, die Magnesium, Eisen, Vitamin C und Provitamin B für je 5 Kulturpflanzen und 5 Wildpflanzen vergleicht. Auch hier wird Franzosenkraut mit 14 mg / 100 g angegeben. Die angegebene Quelle liegt mir derzeit nicht vor.

In den drei Tabellen werden jedoch unterschiedliche Kulturpflanzen und unterschiedliche Wildpflanzen verglichen. Da stellt sich sofort die Frage, wie wurden die 5 Kultur- und Wildpflanzen ausgewählt.

Als Beispiel sei der Vergleich im Provitamin A (Carotin-) Gehalt zitiert:

Provitamin A (Carotingehalt)
(in Mikogramm pro 100 g)
Kulturpflanze Wildpflanze
Rotkohl 2.5 Giersch 114
Blumenkohl 1.73 Wiesenkerbel 119
Wirsing 6.5 Brennessel 123
Weisskohl 7.0 Gr. Wiesenknopf 151
Chinakohl 7.83 Wilde Malve 101
Mittelwerte 5.11 121.6

Fazit:

Man staune: Überlegenheit der Wildpflanzen 23-fach!

Das hat einen ganz faden Beigeschmack. Warum werden da den Wildkräutern nur Kohlarten gegenübergestellt?

Wo bleibt da die Karotte? 12000 Mikrogramm / 100 g (Souci, Fachmann Kraut).

Seriös ist das nicht!

Verlässliche Daten für Franzosenkraut im Internet zu finden, ist nicht einfach! Aber ich habe eine Seite gefunden, die mir glaubwürdig erscheint.

Dort wird der Eisengehalt des Franzosenkrautes mit 4.8 mg/ 100 g angegeben. Dies würde mit obiger Angabe 4800 yg übereinstimmen, wenn yg für Mikrogramm steht. Mangold wird dort mit einen Eisengehalt von 2.7 mg / 100 g angegeben (Spinat mit 3.8 mg / 100 g).

Wichtiger sind mir hier die Quellenangaben. Die erste liegt mir nicht vor. Die zweite jedoch ist eine Kurzfassung der Lebensmitteltabellen von Souci, Fachmann, Kraut und damit eines Standardwerkes in der Lebensmittelindustrie.

Ich bin gerne bereit, die oben gefundenen Quellen in den nächsten zwei Monaten per PM mitzuteilen. Danach werden die Angaben sicher einer Aufräumaktion am PC zum Opfer fallen.

Hapy

[Carolyn]

... wenn yg für Mikrogramm steht.

Als Analogon: Wir (=Arbeitgeber) messen unsere Foliendicken in Mikrometern, Abkürzung my. Das y für Mikro erscheint mir daher logisch.

[Mia]

Hallo Hapy, hallo Ihr,

Ich bin gerne bereit, die oben gefundenen Quellen in den nächsten zwei Monaten per PM mitzuteilen.

Mach das doch mal, aber ruhig hier, mitten im Forum. Was mich besonders interessiert ist diese Seite:

Die zweite jedoch ist eine Kurzfassung der Lebensmitteltabellen von Souci, Fachmann, Kraut und damit eines Standardwerkes in der Lebensmittelindustrie.

Ansonsten halte ich mich jetzt zurück. Ich erkenne an, Du bist ein fleissiger Sammler von Daten im Internet, und dabei ein sehr genau recherchierender, was ich absolut lobenswert finde. Nur wenige schauen so genau hin.
Mir persönlich wäre aber ein Rückgriff auf altes Gartenwissen, auf Kenntnisse durch Dir bekannte, belegbare Unistudien, und somit auch auf persönliche Erfahrung lieber.
So bleibt es doch eine zusammengetragene Mischung aus dem Internet.
Sauber recherchiert vielleicht, aber immer noch meiner gedanklichen Gefährdung ausgesetzt, aus dem Netz zusammengetragen zu sein.
Deshalb ziehe ich mich jetzt aus der Diskussion zurück. Ich habe durch Dich einen neuen Ansatz der Betrachtung kennen gelernt, und dafür sage ich Dankeschön!
SOOO weit sind wir letztlich auch wirklich nicht auseinander!

Einen lieben Gruß für heute,
Mia

[Carolyn]

Und ich bin jetzt mal Hapys Vorschlag/Wunsch gefolgt und hab das Thema abgeteilt.

[Hapy]

Hallo Hapy, hallo Ihr,

Was mich besonders interessiert ist diese Seite:

Die zweite jedoch ist eine Kurzfassung der Lebensmitteltabellen von Souci, Fachmann, Kraut und damit eines Standardwerkes in der Lebensmittelindustrie.

Dabei handelt es sich um ein gedrucktes Nachschlagewerk:

Souci, S.W. / Fachmann, W. / Kraut, H.

Lebensmitteltabelle für die Praxis

Der kleine Souci/Fachmann/Kraut

5. Auflage 2011.
ISBN 978-3-8047-2679-6

Auf der Webseite meiner Buchhandlung wird es als vorbestellbar markiert und als voraussichtlich ab 27. Mai 2017 lieferbar. Daher gehe ich davon aus, dass dann eine Neuauflage erscheinen wird.

Hapy

[Hapy]

...messen unsere Foliendicken in Mikrometern, Abkürzung my.

Ich kaufe auch 5 Kilo Kartoffeln, an Stelle von 5 Kilogramm (kg) Kartoffeln. Bei den Foliendicken steht das My (griechischer Buchstabe) für ein millionstel (Meter). (siehe Wikipedia). Offiziell müsste die Einheit '(griechischer Buchstabe My)m' lauten.

Leider stellt die Forensoftware griechische Buchstaben nicht dar.

Hapy