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  • : Blog von Volker Wollny
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  • Publizist und Freier Dozent, von Hause aus Ingenieur sowie gelernter Mechaniker und gelernter Maurer, Querdenker, Naturfreund und -nutzer, technisch interessiert aber auch technikkritisch, glaube nicht alles was mir erzählt wird.
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Andreas Quiring  

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Biohof-Gemeinschaft Baum des Lebens

28. Dezember 2008 7 28 /12 /Dezember /2008 20:54

Die Luft, welche wir atmen und die den grünen Pflanzen für Assimilation und Atmung zur Verfügung steht, besteht zu etwa 78% aus Stickstoff, zu 21% aus Sauerstoff und nur zu 0,04% aus Kohlendioxid. Aus diesem Bisschen Kohlendioxid stammt der ganze Kohlenstoff, den die Pflanzen zum Aufbau von organischer Materie benötigen. Trotzdem ist es nicht der Kohlenstoff, sondern der überreichlich in der Luft vorhandene Stickstoff, welche als eine Art Mangelware den Aufbau lebender Materie begrenzt.

 

Auch wenn Stickstoff mit seinem Anteil von 78% an der bodennahem Atmosphäre überreichlich vorhanden ist, ist er doch in natürlichen Ökosystemen eher Mangelware

 

Drei Lebensbausteine

 Lebende Organismen bestehen im Grunde aus drei chemischen Bausteinen, die auch die Komponenten unserer Nahrung bilden: Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße. Zucker, eine Art der Kohlenhydrate erzeugen grüne Pflanzen durch die Photosynthese mit Hilfe des Blattgrüns, dem Chlorophyll aus Kohlendioxid und Wasser. Die nötige Energie dazu liefert das Sonnenlicht. Kohlenhydrate bestehen lediglich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauestoff. Sie lassen sich auch recht leicht in Fette umwandeln, was nicht nur Pflanzen können, sondern z.B. auch unser Körper: Das Insulin der Bauchspeicheldrüse wandelt überschüssigen Blutzucker in Fett um, welches als Energiereserve gespeichert wird. Auch Fette bestehen lediglich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. 

Wie Kohlehydrate auch, stammen Eiweiße letztendlich aus Pflanzen

 Der dritte Baustein des Lebens, das Eiweiß hingegen enthält nun außer Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff vor allem Stickstoff als wichtige, dritte Komponente, sowie einige andere Elemente, die zwar ebenfalls wichtig sind, quantitativ aber keinen so großen Anteil haben. Tiere - zu denen wir Menschen in diesem Zusammenhang auch zählen - decken ihren Eiweißbedarf ganz einfach, in dem sie eiweißhaltige Nahrung tierischer und/oder pflanzlicher Herkunft zu sich nehmen. Pflanzen jedoch nehmen das in ihrem Gewebe enthaltene Eiweiß in der Regel nicht auf, sondern erzeugen es selbst. Dazu müssen sie mit Ihren Wurzeln Stickstoff aus dem Boden aufnehmen. Ausnahme von der Regel sind die fleischfressenden Pflanzen: Sie leben typischerweise auf stickstoffarmen Böden, wie z.B. der Sonnentau auf seinem Moorboden und begegnen dem Stickstoffmangel dadurch, dass sie Insekten um ihres Eiweiß- und damit Stickstoffgehaltes willen anlocken, fangen und verdauen.

 Je mehr Eiweiß eine Pflanze enthält, desto mehr Stickstoff benötigt sie. Das weiß jeder Gärtner, denn er kennt die eiweißreichen Pflanzen wie etwa die verschiedenen Kohlsorten als so gennnte Starkzehrer, welche viel Stickstoff benötigen. Auch hier gibt es eine Ausnahme, denn Hülsenfrüchte sind sehr eiweißreich, benötigen aber dennoch nicht besonders viel Stickstoff. Warum das so ist, wird später noch klar werden.

 

Pflanzenverfügbarer Stickstoff

 Die ganze in unserer Atmosphäre enthaltene, unvorstellbar große Menge an Stickstoff nutzt nun die Pflanzen zunächst einmal genau nichts. Es handelt sich dabei nämlich um elementaren Stickstoff und den können Pflanzen nicht aufnehmen. So genannter pflanzenverfügbarer Stickstoff, also solcher, mit dem man Pflanzen düngen kann, ist in bestimmten Stickstoffverbindungen enthalten, die in der Natur eben eher rar sind. Dadurch wird der Aufbau von Eiweiß und damit von Biomasse überhaupt begrenzt.

 

Vor der Erfindung des Kunstdüngers war es für den Landwirt sehr schwierig, genügend Stickstoff in den Boden zu bekommen, um eine ausreichende Biomasseproduktion zu ermöglichen

(Dieses Bild basiert auf dem Bild Farmer_plowing.jpg aus der freien Mediendatenbank Wikimedia Commons und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Der Urheber des Bildes ist Ralf Roletschek)

 Vor diesem Hintergrund wird auch klar, warum früher, zu Zeiten der Jäger und Sammler und auch des Ackerbaus vor der Erfindung des Kunstdüngers, Nahrung immer ein knappe Sache war. Zwar konnte ein Bauer auch früher seinen Acker mit Stall- und Abtrittdünger düngen; jedoch war dies lediglich Teil eines Kreislaufprozesses: Der Stickstoff im Dünger stammte aus der Nahrung von Mensch und Tier - und damit letztendlich wieder von irgendwelchen Pflanzen. Nicht anders verhält es sich in der Natur: Selbstverständlich düngen verrottende stickstoffhaltige Pflanzenteile, verwesende Tierkörper und Exkremente den Boden mit Stickstoff. Aber auch hier ist der Stickstoff zunächst einmal nichts anderes als Kreislaufmaterial, denn die Tiere haben ihn ja selbst wieder mit der Nahrun gaufgenommen, die letztendlich auch wieder von den Pflanzen des jeweiligen Ökosystems stammt.

 Da es nun aber bei diesem Kreislauf des Stickstoffs mit Sicherheit "undichte Stellen" gibt, an denen aus pflanzenverfügbarem Stickstoff  wieder elementarer wird, muss es auch Schnittstellen geben, an denen aus elementarem Luftstickstoff pflanzenverfügbarer Stickstoff wird, zumal der Augenschein ja durchaus lehrt, dass die Biomasse auf der Erde nicht ständig abnimmt, sondern eher die Tendenz zur Zunahme zeigt, was auch schon der Fall war, bevor der Mensch durch Kunstdünger vieleriorts für eine Überdüngung sorgte.

 Des Rätsels Lösung: Es gibt in der Tat solche Schnittstellen: Bestimmte Pflanzen, die Leguminosen nämlich, leben in einer Symbiose mit bestimmten Bakterien, den so genannten Knöllchenbakterien, welche in der Lage sind, elementaren Stickstoff aus der Luft in pflanzenverfügbaren umzuwandeln. Die Knöllchenbakterien sitzen an den Wurzeln der auch als Hülsenfrüchte bekannten Leguminosen und versorgen diese mit Stickstoff; im Gegenzug bekommen sie von der Pflanze andere Stoffe, die sie selbst benötigen.

 

Fruchtfolge und Brache

 Und damit ist jetzt auch das Rätsel um die Bohnen und Erbsen gelöst, die zwar viel Eiweiß enthalten, dennoch aber keine Starkzehrer sind und daher, anders als etwa Kohl, keine Stickstoffdüngung benötigen. Besser noch: Die Knöllchenbakterien versorgen nicht nur ihre "Partnerpflanze" mit Stickstoff - und uns dadurch mit nahrhaften Bohnen und Erbsen. Bei der Geschichte gelangt überdies noch allerhand pflanzenverfügbarer Stickstoff in das Erdreich, so dass man - wie jeder Gärtner weiß - im nächsten Jahr auf dem betreffenden Beet mit gutem Erfolg Starkzehrer wie etwa Blumenkohl anbauen und damit eine weitere nahrhafte Ernte einfahren kann. 

Bohnen sind nicht nur lecker und nahrhaft, sie reichern auch den Gartenboden mit Stickstoff an, was den Bedarf an entsprechendem Dünger verringert (Bildquelle:

(Dieses Bild basiert auf dem Bild Snijboon peulen Phaseolus vulgaris.jpg aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Der Urheber des Bildes ist Rasbak)

 Es gibt unter den Leguminosen natürlich auch Wildpflanzen, welche in den natürlichen Ökosytemen für den Stickstoffnachschub sorgen. Solche Wildpflanzen aus der Familie der Leguminosen stellen sich auch auf Brachflächen ein, die sich von selbst begrünen, so dass in früheren Zeiten durch die damals übliche Brache in jedem dritten Jahr auch ein gewisser Stickstoffnachschub gewährleistet war, neben den anderen Erholungseffekten, welche die Brache dem Ackerland bringt. Später lernte man dann auch, Leguminosen wie den Rotklee in die Fruchtfolge einzubeziehen, so dass der Boden nicht nur besser mit Stickstoff versorgt wurde, sondern auch einen Nutzen in Form von Viehfutter brachte. Es gibt auch Ackerpflanzen, die nur zum Gründungen gepflanzt und gar nicht geerntet, sondern einfach untergepflügt werden.

 

Kunstdünger und Stickoxide

 Einen Durchbruch in der Landwirtschaft brachte die Erfindung des Kunstdüngers: Nun konnte man Stickstoff in nahezu beliebiger Menge in den Boden bringen und so die Erträge erheblich steigern. Zunächst stammte der Stickstoff aus Salpeter, welcher vor allem in Chile abgebaut wurde, also aus einer sich nicht erneuernden Quelle. Mit der Erfindung des Haber-Bosch-Verfahrens wurde es dann sogar möglich, Ammoniak aus dem Luftstickstoff zu machen, welches den Salpeter als Grundlage der Kunstdüngerherstellung verdrängte. Das war übrigens auch der Todesstoß für die Segelschiffahrt, denn der nun größtenteils überflüssige Salpetertransport war die letzte Domäne der Windjammer gewesen.

 Unangenehme Folge des Kunstdüngers ist die Belastung der Umwelt mit Stickstoffverbindungen. Nicht aller mit dem Kunstdünger ausgebrachte Stickstoff wird auch von den Pflanzen aufgenommen, sondern es landet immer auch ein erheblicher Teil im Grundwasser und schließlich in den Gewässern, die dadurch überdüngt werden. Wenn man sich nun vor Augen hält, dass pflanzenverfügbarer Stickstoff ja von Natur aus eine recht knappe Ressource ist und das Gleichgewicht in der Natur mit auf diesem Umstand beruht, wird einem klar, dass eine solche Überdüngung einiges in Unordnung bringen kann.

Auch wenn es ihm selbst wahrscheinlich überhaupt nicht bewusst ist - hier düngt einer den Wald: Stickoxide aus Autoabgasen sind pflanzenverfügbarer Stickstoff

 Übrigens trägt auch der Straßenverkehr nicht wenig zur Überdüngung der Landschaft bei: Die Stickoxide aus den Abgasen sind eine Form von pflanzenverfügbarem Stickstoff. Aus diesem Grunde findet man heute auch im Wald einen Haufen Brennnesseln und Brombeeren. Beide sind typische Stickstoffzeiger und waren früher im Wald nicht besonders häufig.

 Gerade im Garten benötigt man eine Menge Stickstoff, vor allem wenn man gute Erträge an nahrhaften Starkzehrern erziehlen will, was ja gerade vor dem Hintergund des Selbstversorgergedankens interessant ist. Aus diesem Grunde schleppt man natürlich gnadenlos alles organische und möglichst stickstoffhaltige in den Garten, was man nur (umsonst) kriegen kann. Und dadurch hängt so mancher, der eigentlich total biologisch zu gärtnern vermeint, unwissentlich doch am Tropf der Kunstdüngerinsdustrie - oder glaubt Ihr, ein Bauer würde seinen Mist hergeben, wenn sein Boden nicht überreichlich durch Kunstdünger mit pflanzenverfügbarem Stickstoff versorgt wäre?

 Will man wirklich autark gärtnern, dürfte man genau genommen keinen Stickstoffdünger von außen einbringen. Man müsste allen Stickstoff durch eigene Leguminosen in den Boden bringen. Natürlich geht das auch im größeren Rahmen, wenn man nämlich eine autarke kleine Landwirtschaft hat und dort durch schlauen Fruchtwechsel und Gründüngung gewisse "Überschüsse" an Stickstoff in Form von Mist oder Kompostmaterial erzielt, die man für den Garten abzweigen kann.

 Aber päpstlicher als der Papst wollen wir ja nicht sein und ich selbst bin übrigens auch nicht besser: Ich schnorre gnadenlos von meinen Nachbarn Grasschnitt für meinen Kompost und zum Mulchen. Die sind froh, dass sie das Zeug nicht fort karren müssen und überlegen sich dabei aber gar nicht, dass sie mir damit nicht nur ihren Mutterboden, sondern auch noch das bare Geld über den Zaun werfen. Selbstverständlich ist Gras nämlich sehr stickstoffhaltig - wo käme denn sonst auch das Eiweiß in den Steaks her? Und wenn meine Nachbarn ihren Rasen nicht jetzt schon mit stickstoffhaltigem Rasendünger düngen, werden sie es irgendwann tun müssen.

 Genaugenommen ist es ja nicht richtig, auf Kosten anderer einen Vorteil zu erzielen... Aber ein Stück weit macht den Reiz der Selbstversorgerei doch auch aus, dass man dann und wann das Gefühl hat, ein wenig schlauer zu sein als die anderen, oder?

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Kommentare

ReFi 12/31/2008 17:55

Ein sehr informativer Artikel, Danke und ich wünsche einen "Guten Rutsch" ins Jahr 2009...LG Regina

Fokko 01/01/2009 12:50



Vielen Dank für die Blumen! Auch Dir ein glückliches Neues Jahr


 


wünscht


 


Fokko



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