Darf’s ein wenig mehr sein?

Düngen ist ein Thema, das immer kontrovers diskutiert werden wird. Trotzdem werde ich jetzt die Büchse der Pandora öffnen und dieses Thema anreißen.

Die Historie des Düngers

Gedüngt wurde schon immer! Sobald ein Vogel seine Notdurft auf den Boden verrichtet, hat er die Stelle auch schon gedüngt. Kleiner Spaß. Uns interessiert natürlich, wann der Mensch begann, Dünger bewusst zur Ertragsteigerung einzusetzen. Das geschah über den Daumen um 3000 BC. Zu dieser Zeit wurden landwirtschaftlich genutzte Felder zur Steigerung der Ernte mit tierischen und menschlichen Fäkalien bestreut. Römer und Kelten begannen kohlensauren Kalk und Mergel als Dünger zu verwenden. Sehr viel später begründeten Albrecht Daniel Thaer und Carl Sprengel die wissenschaftliche Herangehensweise an das Thema Landwirtschaft. Sprengel entdeckte das Minimumgesetz, das von Justus von Liebig erweitert wurde. Liebig konnte um 1840 die wachstumsfördernde Wirkung von Stickstoff, Phosphaten und Kalium nachweisen. Stickstoff erhielt man vor allem durch den Einsatz von Guano, eine Substanz, die sich aus den Exkrementen von Seevögeln bildet.

Da die natürlichen Vorräte an mineralischem Dünger begrenzt sind und größtenteils aus Südamerika eingeführt werden müssen, suchte man nach einer Methode, synthetische Stickstoffverbindungen herzustellen. So gelang es 1998 erstmals Luftstickstoff zu fixieren indem Calciumcarbid bei hohen Temperaturen atmosphärischen Stickstoff aufnimmt. Die Hydrolyse des entstandenen Calciumcyanamids liefert Ammoniak und Calciumcarbonat.

Zwischen 1905 und 1908 entwickelte der Chemiker Fritz Haber die katalytische Ammoniak-Synthese. Dem Industriellen Carl Bosch gelang es daraufhin, ein Verfahren zu finden, das die massenhafte Herstellung von Ammoniak ermöglichte. So entstand die Grundlage für die Produktion von synthetischem Stickstoff-Dünger.

In den Folgejahren bis zum Zweiten Weltkrieg wurden durch Alwin Mittasch, Erling Johnson und Gerhard Ertls weitere Verfahren zur Produktion von Düngemitteln entwickelt. Kurz darauf brachte die Industrie vermehrt Düngemittel mit unterschiedlicher Zusammensetzung auf den Markt. Im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts geriet der mineralische Dünger jedoch zunehmend in die Kritik, da seine übermäßige Verwendung oft ökologische Schäden verursacht. Durch die Entdeckung des Edaphons und der Erforschung der Funktionen des Humus gab es die Möglichkeit, nach Alternativen in Form einer organischen Düngung zu suchen.

Begrifflichkeit

Dünger oder Düngemittel sind Sammelbegriffe für Reinstoffe und Stoffgemische, die in der Land- und Forstwirtschaft sowie im Gartenbau und in Privatgärten dazu benutzt werden, das Nährstoffangebot für die angebauten Kulturpflanzen zu ergänzen. Pflanzen benötigen für ihr Wachstum neben Wärme, Licht, Luft und Wasser zusätzlich auch Nährstoffe. Diese sind notwendig, um das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen zu steuern und zu unterstützen.

Die Nährstoffe liegen im Boden oft nicht in der optimal verwertbaren Form und Menge vor. Sie werden durch Auswaschung im Boden verlagert oder diesem durch die Ernteprodukte in beträchtlichen Mengen entzogen. Erst die Zufuhr von Pflanzennährstoffen durch die Düngung ermöglicht es, diese Nährstoffentzüge zu ersetzen.

Mit der Düngung wird die Ernährung der Pflanze verbessert, das Pflanzenwachstum gefördert, der Ertrag erhöht, die Qualität der Ernteprodukte verbessert und letztlich die Bodenfruchtbarkeit erhalten und gefördert.

Die Pflanzennährstoffe werden von verschiedenen Pflanzen in unterschiedlichen Mengen benötigt. Deshalb unterscheidet man zwischen Makro- und Mikronährstoffen:

Einflüsse auf Pflanzen wurden auch für folgende chemische Elemente nachgewiesen: Aluminium, Arsen, Cer, Chrom, Fluor, Gallium, Germanium, Jod, Kobalt, Lanthan, Lithium, Natrium, Rubidium, Selen, Silicium, Titan, Vanadium und andere.

Jeder eine Klasse für sich

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Düngemittel unterschieden werden können, beispielsweise nach Herkunft, Entstehung oder chemischer Verbindung. Dementsprechend gibt es vielfältige Bezeichnungen, mit denen Düngemittel beschrieben werden. In den Grafiken sind unterschiedliche Möglichkeiten der Klassifizierung dargestellt.

Alles was Recht ist

Herstellung, Inverkehrbringen und Anwendung von Düngemitteln sind in einigen Staaten durch mehrere Rechtsvorschriften (Düngemittelgesetz, Düngemittelverordnung, Düngeverordnung sowie angrenzende Rechtsbereiche) geregelt. Derzeit gibt es bezüglich der Anforderungen an Düngemittel sowie für ihr Inverkehrbringen sowohl nationale wie auch europäische Vorschriften: Ein Düngemittel kann also nach nationalem Recht oder nach EU-Recht zugelassen werden.

In Deutschland und auf EU-Ebene dürfen Düngemittel nur dann in Verkehr gebracht werden, wenn sie genau definierten Düngemitteltypen entsprechen (Positivliste).

In Deutschland regelt die Düngemittelverordnung (Verordnung über das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln – DüMV), welche Düngemittel gehandelt werden dürfen. Sie definiert die Düngemitteltypen und legt fest, welche Mindestgehalte für die einzelnen Nährstoffe einzuhalten sind. Zudem bestimmt sie Kennzeichnungsschwellen und Obergrenzen für Schadstoffe, etwa für Schwermetalle. Außerdem bestimmt sie, welche Informationen für eine ordnungsgemäße Kennzeichnung sowie für eine sachgerechte Lagerung und Anwendung aufzuführen sind.

Auf europäischer Ebene schreibt die EU-Verordnung 2019/1009 über Düngemittel vor, welche Anforderungen mineralische Düngemittel erfüllen müssen, um handelsfähig zu sein. Auch die EU-Verordnung legt Mindestnährstoffgehalte für die verschiedenen, aufgeführten Düngemitteltypen fest. Die Verordnung bestimmt ebenfalls Einzelheiten zur ordnungsgemäßen Kennzeichnung.

Die Welt und ihre Düngerarten

Man unterscheidet Dünger allgemein nach der Art, wie der düngende Stoff gebunden ist. Weitere Unterscheidungsarten sind die Form des Düngers (Feststoff- und Flüssigdünger) und deren Wirkung (schnellwirkender Dünger, Langzeitdünger, Depotdünger).

Jetzt wird gegessen

• Bei Sommerarten (zum Beispiel Bäume und Sträucher) steigt der Bedarf an Nährstoffen nach dem Auflaufen je nach der Länge der Wachstumszeit schnell bis zu einem bestimmten Punkt vor der Fruchtbildung an und fällt dann ab oder hört ganz auf.
• Bei Winterarten (z. B. Wintergetreide oder -raps) unterbricht die winterliche Wachstumsruhe (Frost) die Nährstoffaufnahme.
• Mehrjährige Pflanzen mit ausdauernden unterirdischen Organen (z. B. Gräser und Stauden) speichern in den Wurzeln Nährstoffe und beschleunigen mit diesen Reservestoffen die Entwicklung im folgenden Frühjahr.

Bei der Nährstoffaufnahme aus dem Boden ist zwischen der Ernährung von Sommer- und Winterarten sowie von mehrjährigen Pflanzen zu unterscheiden:

Nährstoffaufnahme aus der Bodenlösung

Die Pflanze nimmt die Nährstoffe über die Wurzeln aus der wässrigen Bodenlösung auf. Die meisten Nährstoffe liegen in der Bodenlösung als elektrisch geladene Teilchen (Ionen) vor. Zusätzlich können im Boden vorliegende Pflanzennährstoffe wie Eisen, Mangan, Kupfer und Zink mit organischen Stoffen wasserlösliche, sogenannte Chelatverbindungen eingehen und in dieser Form von den Pflanzen aufgenommen werden. Von den 16 unentbehrlichen Elementen deckt die Pflanze ihren Bedarf an Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff vorrangig aus dem Kohlenstoffdioxid der Luft und Wasser aus dem Boden. Ein Pflanzennährstoff wird verstärkt von den Wurzeln aufgenommen und in den Pflanzenorganen über den Bedarf hinaus angereichert, wenn er durch starke Mineralisierung oder einseitig hohe Düngergaben in größeren Mengen in der Bodenlösung enthalten ist. Die mengenmäßige Nährstoffaufnahme der Pflanze hängt von der Leistung der Wurzelatmung ab.

Nährstoffaufnahme durch das Blatt

Auch die Blätter können Wasser und die darin gelösten Nährstoffe durch Kleinporen aufnehmen. Theoretisch könnte man die Pflanze vollständig durch die Blätter ernähren. Praktisch ist dieses Prinzip nur in der Landwirtschaft und im Zierpflanzenbau anwendbar. Im integrierten Pflanzenbau gewinnt die gezielte Minexralstoffzufuhr (Spritz- oder Sprühverfahren) in bestimmten Wachstumsabschnitten mit verdünnten Düngersalzlösungen als Blattdüngung zunehmende Bedeutung.

Düngungseinfluss auf den Boden

Die Bestandteile des Düngers haben folgende Einflüsse auf den Boden:

• Stickstoff: Förderung des Bodenlebens
• Phosphor: Förderung der Krümelbildung, Bodenstabilisator, Brücken zwischen Humusteilchen
• Kalium: K+ Ionen wirken in hoher Konzentration krümelzerstörend, weil sie Ca²+-Ionen verdrängen (Antagonismus)
• Magnesium: Stabilisiert Krümelstruktur, Förderung der Krümelstabilität durch Verdrängung der Hydroniumionen von Austauscherplätzen, Förderung des Bodenlebens/pH-Regulierung
• Calcium: Stabilisiert Krümelstruktur/Förderung des Bodenlebens/pH-Regulierung
• Schwefel: Förderung des Bodenlebens

Quellen:

Arnold Finck: Dünger und Düngung – Grundlagen und Anleitung zur Düngung der Kulturpflanzen. Weinheim; New York; Basel; Cambridge 1992;

Sven Schubert: Pflanzenernährung – Grundwissen Bachelor. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart;

Günther Schilling: Pflanzenernährung und Düngung (= UTB. Band
8189). Ulmer, Stuttgart (Hohenheim) 2000;

Farbatlas Peter Rüther: Frühblüher – Heimische Arten im Überblick. Hohenwarsleben (Westarp Wissenschaften),

Åge Nicolaisen: Blumenzwiebeln – Frühlingsblumen. 2. Auflage. BLV, München 1966,

Einheimische Laubgehölze (Hecker, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),

Grundkurs Gehölzbestimmung (Lüder, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),

Taschenlexikon der Gehölze (Schmidt/Hecker, Quelle & Meyer Verlag
Wiebelsheim),

International standard ENA 2010–2015 (M.H.A. Hoffmann, ENA’s European Plant Names Working Group), Wikipedia

Uwe Bienert

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