Natürliche Formen von Stickstoff

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Ignacio del Rey

Veröffentlicht am 29. Oktober 2019

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Jeder weiß, dass die Stickstoff ist ein grundlegendes Element für die Entwicklung des Pflanzenkreislaufs. Aber welche natürlichen Formen von Stickstoff gibt es im Boden? Schauen wir uns das mal an.

Die Absorptionsform des Stickstoff wird von den Pflanzen als NH4 +, NO2- und NO3-, d.h. als anorganische Moleküle, aufgenommen. Diese Formen sind jedoch, wie immer, in den Böden überhaupt nicht verbreitet. Dieser Mangel wird in der Regel mit synthetischen Düngemitteln bekämpft. Es gibt jedoch Möglichkeiten, den Gehalt an diesem Element stabil zu halten: die Stickstoffanreicherung.

Die anorganischen Formen des Stickstoffs sind extrem abwaschbar und halten sich nur sehr kurz im Profil.

Welche Stickstoffquellen gibt es für unsere Pflanzen?

Die Atmosphäre ist eine unglaublich reichhaltige Quelle für Stickstoff. Dieses Element bildet die 78% der Zusammensetzung der Luft und zum Glück der Bakterien der Gattung Rhizobium sind in der Lage, Stickstoff im Boden zu fixieren. Leider ist dies vor allem für Leguminosen von Bedeutung, während die Wirkung bei anderen Kulturen viel geringer ist.
Die gesamte organische Bestandteile (aufgebaut auf der Grundlage des Kohlenstoff) im Boden haben Stickstoff. Vom stabilsten und langsamsten mineralisierbar wie z. B. Humus, sowie die leichter abbaubaren Stoffe wie Pflanzenmaterial oder sich zersetzende Tiere, bestehen aus Stickstoff, der schließlich mineralisiert wird und von der Pflanze aufgenommen werden kann.

Form des Stickstoffs	Symbol	Land- und Pflanzennutzung
Dinitrogen (Atmosphärischer Stickstoff)	N₂	N2 ist die am häufigsten vorkommende Form. Es macht 78 Prozent der Atmosphäre aus, aber Pflanzen können es ohne die vorherigen Prozesse des Stickstoffzyklus nicht nutzen. Bakterien, einige Algen und Blitze sind Vektoren, die es im Boden fixieren.
Nitrat	NO₃	Nitrat ist die Form von Stickstoff, die von Pflanzen am häufigsten für Wachstum und Entwicklung verwendet wird. Sein Nachteil ist, dass es leicht auswaschbar ist und leicht verloren geht.
Ammonium-Stickstoff	NH₄	Das von den Pflanzen aufgenommene Ammonium wird auch direkt verwendet, es ist abwaschbar, aber weniger gut als Nitrat.
Organischer Stickstoff	C-NH₂ (C ist ein organischer Komplex)	Organischer Stickstoff hat unendlich viele konkrete Formen. Er wird in Ammonium umgewandelt und Nitrate langsam durch Mikroorganismen.

Temperatur und Feuchtigkeit haben einen erheblichen Einfluss auf die Konzentration der organischen Substanz (OM) in Böden. Hohe Temperaturen erhöhen die Mineralisierung und verringern die Konzentration von OM. Eine hohe Luftfeuchtigkeit erhöht ebenfalls die Mineralisierung, stimuliert aber gleichzeitig das vegetative Wachstum.

Die Stickstoffkreislauf beginnt mit Stickstoff in seiner einfachsten stabilen Form, dem atmosphärischen Distickstoff (N2). Durch Fixierungsprozesse wie Mineralisierung, Nitrifikation, AuslaugungDer Kreislauf setzt sich aus Pflanzenassimilation, Pflanzenassimilation, Ammoniakverflüchtigung, Denitrifikation und Immobilisierung zusammen.

Stickstoffkreislauf Bildergebnis — Schematischer Stickstoffkreislauf. Quelle Wikimedia Commons

Um den Stickstoffkreislauf im Boden zu verstehen, ist es wichtig, die Umwandlungsprozesse dieses für das Leben so wichtigen Elements zu kennen. Die grundlegenden Prozesse sind 4:

Fixierung: Atmosphärischer Stickstoff wird auf zwei Wegen fixiert. Er wird im Boden von Bakterien aufgenommen, die Ammoniumionen im Boden fixieren und die Gewitter nitrifizieren atmosphärischen Stickstoff, der sich massiv im Boden niederschlägt.
Zersetzung: Alle Lebewesen haben Stickstoff in ihrer Zusammensetzung, dessen primäre Quelle stickstofffixierende Bakterien waren. Wenn sie sterben, wird dieser Stickstoff für ein anderes Individuum verfügbar, das ihn nutzen kann, meist für zersetzende Mikroorganismen, die Ammoniak produzieren, das dann nitrifiziert wird.
Nitrifikation: Andere Bakterien, diesmal nitrifizierende Bakterien genannt, wandeln Ammoniak in Nitrite und Nitrate um, Elemente, die von den Pflanzen aufgenommen werden können.
Denitrifikation: Denitrifizierende Bakterien wandeln Nitrate (NO3-) in gasförmigen Stickstoff (N2) um, der in die Atmosphäre abgegeben wird. Diese Bakterien nutzen den Sauerstoff im Nitrat als Energiequelle für ihre oxidativen Prozesse.