Mineralsalze

Bedeutung der Mineralsalze für die Pflanzen

Neben Wasser und Kohlenstoffdioxid brauchen Pflanzen zum Aufbau körpereigener organischer Substanzen noch Mineralsalze. Für ihre optimale Entwicklung benötigen Samenpflanzen die zehn Hauptelemente C, O, H, N, S, P, K, Ca, Fe, Mg sowie Spurenelemente (Mn, Cu, Mo, B, Zn).

Die Mineralstoffzufuhr erfolgt in der Landwirtschaft vor allem durch anorganische (mineralische) und organische Düngung. Zu Hause erhalten die Topfpflanzen Düngerstäbchen. Um Hydrokulturen mit Mineralstoffen zu versorgen, werden dem Gießwasser Nährsalzlösungen beigefügt.
Wenn diese Stoffe nicht zugeführt werden, fehlen sie für die pflanzliche Ernährung. Die Ernteerträge werden entsprechend geringer.
Fehlen den Pflanzen bestimmte Mineralstoffe, kann man bei ihnen Mangelerscheinungen feststellen.
Stickstoffmangel wirkt sich z. B. negativ auf die Bildung des Chlorophylls (grüner Blattfarbstoff) bei den Pflanzen aus. Äußerlich ist das an dem Vergilben und Absterben älterer Blätter und einem nur spärlichen Wuchs erkennbar.
Phosphormangel beeinträchtigt den Stoffwechsel der Pflanzen. Sie reagieren mit absterbendem Blattgewebe und Abwerfen der Blätter, vermindertem Wuchs und kümmerlicher Fruchtausbildung.
Kalziummangel führt zum Absterben der Vegetationspunkte an den Wurzeln und am Spross. Die Missbildung junger Blätter ist ein Indiz dafür.

Der Nährstoffbedarf bei Pflanzen ist unterschiedlich. Das stellte der deutsche Chemiker JUSTUS VON LIEBIG (1803–1873) bei seinen Untersuchungen fest. Die eine Pflanze entnimmt dem Boden mehr Stickstoff, die andere mehr Kalium oder Phosphor. Pflanzen benötigen unterschiedliche Anteile an bestimmten Mineralsalzen.

Aufnahme der Mineralsalze

Die Mineralsalze können von der Pflanze nur in gelöster Form (als Ionen) in die Wurzel aufgenommen werden.
Da die Zellmembranen für die gelösten Mineralsalze undurchlässig sind, können diese nicht durch den Wasserstrom mittransportiert werden.
Die Mineralsalze werden an ein Trägerteilchen der Membran gebunden und von diesem unter Energieverbrauch aktiv in das Zellinnere transportiert. Dieser Vorgang verläuft unabhängig von der Wasseraufnahme.
Der Transport der Mineralsalzionen erfolgt gemeinsam mit dem Wasser in den Gefäßen von der Wurzel bis in die Blätter. Er beruht auf der Wirkung von Kohäsion, Adhäsion und Transpirationssog.

Vor- und Nachteile der Düngung

Die heute angewendeten mineralischen Stickstoffdünger enthalten Stickstoff, Phosphor und Kalium, weil sie besonders positiv auf das schnelle Pflanzenwachstum und den Ernteertrag wirken. Langfristig wird der Boden aber dadurch überdüngt, und Spurenelemente werden ihm entzogen, sodass seine Fruchtbarkeit immer mehr abnimmt. Das hat schon JUSTUS VON LIEBIG entdeckt. Das natürliche Nährstoffgleichgewicht im Boden wird gestört. Der Unterschied lässt sich schmecken: Die Nahrungsmittel verlieren an arttypischem Aroma. Die leicht wasserlöslichen Mineraldünger werden ausgewaschen und gelangen so in Bäche, Flüsse und schließlich in Meere und ins Grundwasser. In den Gewässern kommt es zu übermäßigem Algenwachstum. Der Sauerstoffmangel in den tieferen Schichten zerstört die Lebensgrundlage vieler Wassertiere.
Daher gewinnt der ökologische Landbau eine immer größere Bedeutung für die Erhaltung der Artenvielfalt auf der Erde.