AquaRichtigs gesammelter Unsinn über… Pflanzenernährung – Ist Nitrat essentiell für (Wasser)pflanzen? Teil 1: Elemente und Verbindungen

Auf den Seiten von AquaRichtig wird im Artikel Nitrat ist wichtig für Pflanzen, nicht nur im im Aquarium die These vertreten, Nitrat sei essentiell für Pflanzen.

Aus den Ausführungen bei AquaRichtig geht nicht eindeutig hervor, was man mit der Behauptung, Nitrat sei essentiell für Pflanzen, überhaupt meint. Das heißt, auf welche pflanzenphysiologischen Prozesse man sich dabei bezieht.

Meint man, dass Nitrat essentiell ist, weil Pflanzen keine andere Stickstoffverbindungen als Quelle dieses essentiellen Nährelements nutzen können, oder meint man, Nitrat sei aufgrund spezifischer Eigenschaften für Pflanzen aus anderen, nicht näer genannten Gründen essentiell?

Denn auf welche konkreten pflanzenphysiologischen Prozesse und Zusammenhänge AquaRichtig diese steile These, Nitrat sei essentiell für Pflanzen und könne nicht durch andere Elemente (gleich eigentlich Verbindungen?) ersetzt werden, stützt, verrät man nicht. Zu AquaRichtig und den pflanzenphysiologischen Erkenntnissen Julius Sachs' habe ich mich bereits an anderer Stelle geäußert. Kurzgefasst widersprechen bereits diese über 100 Jahre alten Erkenntnisse der aquarichtigschen These.

Im Grunde ist daher jede Gegenrede nur ein Stochern im Nebel, solange AquaRichtig keine eindeutige, nachvollziehbare und überprüfbare These und Argumente formuliert, die überhaupt konkret analysiert werden können. Wir kennen nämlich im Grunde nur das Ergebnis der aquarichtigschen Argumentation, die These, Nitrat sei essentiell für Pflanzen. Wie man aber dort zu diesem Urteil kommt – und ich hoffe doch, dass es ein Urteil, also das Ergebnis eines krtisch-rationalen Denkprozesses, ist – können wir aber anhand verstreuter Indizien nur mutmaßen.

Nitrat kann nicht durch andere Elemente ersetzt werden

Laut AquaRichtig könne Nitrat nicht durch andere Elemente [sic!] ersetzt werden. AquaRichtig basiert diese These auf ein – mittlerweile nur noch archiviert verfügbares – Dokument auf dem Intetnetangebot des biologischen Instituts der Universität Hamburg. Das Dokument ist Teil eines ehemaligen didaktischen Projektes, welches allem Anschein nach von Prof. Peter von Sengbusch unter dem Titel „Botanik online“ ins Leben gerufen und von ihm bis im Jahre 2002 gepflegt und verwaltet wurde. Dabei ist die folgende Passage offenbar zentraler Anknüpfungspunkt für AquaRichtigs These:

„Die versuche von Julius Sachs ergaben, dass die Kationen Kalium, Calcium, Magnesium und in geringen Mengen Eisen(II)(oder Eisen (III)) sowie die Anionen Sulfat, Hydrogenphosphat (oder Phosphat) und Nitrat für das Wachstum und das überleben der Pflanzen essentiell sind. Hinzu kommen Sauerstoff, Kohlendioxyd und Wasserstoff, die der Luft, respektive dem Wasser entnommen werden (Atmung, Photosynthese). Das Fehlen eines dieser Elemente kann nicht durch Überschuss eines anderen (ihm chemisch nahestehenden) kompensiert werden. So kann beispielsweise Kalium weder durch Lithium, Natrium noch durch Rubidium ersetzt werden“.

Botanik online Ionen und kleine Moleküle – Nährsalze

Elemente und Verbindungen

Die Formulierung dieser Elemente im von AquaRichtig referenzierten Text bezieht sich auf die Aufzählung im vorhergehenden Satz des zitierten Textes. In der Aufzählung werden unglücklicherweise sowohl chemische Elemente wie Calcium, Magnesium und Kalium, als auch chemische Verbindungen wie Sulfat (SO42-), Phosphat (PO43-) und Nitrat (NO3) genannt.

Diese führt zu einer semantischen Vermengung der Begriffe Nährelement und Nährstoff beziehungsweise chemisches Element und chemische Verbindung. Die Behauptung „Nitrat kann nicht durch andere Elemente ersetzt werden“ ergibt also schon deshalb keinen Sinn, weil Nitrat überhaupt kein (chemisches) Element ist, sondern eine chemische Verbindung.

Nährstoffe sind chemische Verbindungen beispielsweise Sulfat (SO42-), Phosphat (PO43-) und Nitrat (NO3), welche das benötigte Nährelement beispielsweise Schwefel (S), Phosphor (P) und Stickstoff (N) enthalten und für die Pflanze als Quelle des zum Leben nötigen Elements verwertbar sind.

Die Textbasis, die Kernaussage der Passage lautet folglich

„Das Fehlen der Elemente Kalium, Calcium, Magnesium, Eisen, Sulfat, Phosphat, Nitrat, Sauerstoff, Kohlendioxyd oder Wasserstoff kann nicht durch Überschuss eines anderen – auch nicht eines chemisch ähnlichen – Elements kompensiert werden“.

AquaRichtig stellt hier auf die Passagen Die Versuche ergaben, dass Nitrat für das Wachstum und das Überleben der Pflanzen essentiell ist und Das Fehlen eines dieser Elemente kann nicht durch überschuss eines anderen (ihm chemisch nahestehenden) kompensiert werden ab.

Nun lässt sich zwar aus dem Wortlaut der Passage die Aussage „Nitrat ist ein chemisches Element“ und damit auch „das chemische Element Nitrat kann nicht durch ein anderes Element ersetzt werden“ ableiten. Nitrat ist aber kein chemisches Element, sondern eine chemische Verbindung.

Die Aussage wird in besagter Textstelle mit dem Beispiel konkretisiert, dass Kalium weder durch Lithium, Natrium noch Rubidium ersetzt werden kann. All diese Elemente sind wie Natrium Alkalimetalle. Die Passage Das Fehlen eines dieser Elemente kann nicht durch überschuss eines anderen (ihm chemisch nahestehenden) kompensiert werden. So kann beispielsweise Kalium weder durch Lithium, Natrium noch durch Rubidium ersetzt werden bedeutet folglich am konkreten Beispiel: Das Alkalimetall Kalium kann in seiner pflanzenphysiologischen Funktion nicht durch ihm chemisch nahestehende Elemente – d. h. andere Alkalimetalle – ersetzt werden.

Allgemein formuliert, bedeutet „chemisch nahestehende Elemente“ daher Elemente der selben Gruppe des Persiodensystems. Beim Kalium sind das die Elemente der ersten Gruppe des Periodensystems, die Alkalimetalle, mit Ausnahme des Wasserstoffs.

Analog bedeutet das, dass für Stickstoff „chemisch nahestehende Elemente“ die anderen Elemente der 15. Gruppe (Stickstoffgruppe) des Persiodensystems der Elemente sind. Also Phosphor, Arsen, Antimon und Bismut. Das Elememt Stickstoff kann in seiner pflanzenphysiologischen Funktion damit nicht durch Phosphor, Arsen, Antimon oder Bismut ersetzt werden. Es kann aber sehrwohl in Form verschiedener Stickstoffverbindungen von Pflanzen genutzt werden.

Zwischenbilanz

AquaRichtig kennt offenbar nicht den Unterschied zwischen einem chemischen Element und einer chemischen Verbindung beziehungsweise analog zum pflanzenphysiologischen Pondon zwischen einem Nährelement und einem Nährstoff.

Bei der Zielgruppe des Internetangebots der Universität Hamburg wird aber vermutlich davon ausgegangen, dass sie die Passage aufgrund ihres Hintergrundwissens trotz deren unglücklicher Formulierung inhaltlich richtig erfassen können. Nämlich zum einen zu erkennen, dass Nitrat (sowie Hydrogenphosphat, Phosphat, Sulfat und Kohlendioxyd) eine chemische Verbindung und kein chemisches Element ist. Damit zum anderen, dass die Aussage kann nicht durch andere (chemisch nahestehende) Elemente ersetzt werden sich auch nur auf chemische Elemente bezieht und damit nicht für chemische Verbindungen wie Nitrat gilt. Weiterhin, dass Pflanzen Stickstoff auch in Form anderer anorganischer (wie Ammonium) Verbindungen nutzen können.

In soweit, wie ein Nährelement in seiner physiologischen Funktion nicht durch ein anderes, chemisch nahe verwandtes (beispielsweise Kalium durch ein anderes Alkalimetall) ersetzt werden kann, ist die These AquaRichtigs korrekt. In sofern, dass nicht jede Verbindung eines Nährelements auch als Pflanzennährstoff ist, ist die These ebenfalls so richtig wie trivial.

So können Pflanzen die häufigste Stickstoffverbindung der Umwelt, den gasförmigen, elementaren Luftstickstoff, regulär nicht als Stickstoffquelle nutzen. In soweit, dass aber Pflanzen Stickstoff allein aus Nitrat gewinnen können, ist die These irrig.

AquaRichtig klammert sich hier krampfhaft am Wortlaut einer Formulierung fest. Diese trägt zwar daraus die propagierte These. Diese Aussage steht aber im Widerspruch zur Wirklichkeit – denn Nitrat ist wie Kohlenstoffdioxid, Sulfat oder Phosphat eine chemische Verbindung und kein chemisches Element – und auch im Widerspruch zu Aussagen an anderer Stelle in Botanik online.

Auch wenn Nitrat eine wichtige Stickstoffquelle für Pflanzen ist, können sie Stickstoff sehrwohl auch aus anderen Verbindungen gewinnen. Möglicherweise kann AquaRichtig aber unabhängig dieser Fakten andere bahnbrechende Erkenntnisse liefern, wieso Nitrat essenziell (oder doch „nur“ wichtig?) für Pflanzen sein soll.

Die endogene Stickstoffquelle für Pflanzen ist zudem immer Ammonium, unabhängig von der exogenen Stickstoffquelle. Stickstoff wird von Pflanzen zur Synthese organischer Stickstoffverbindungen also immer als Ammonium verwendet. Andere anorganische Stickstoffverbingen – das heißt konkret Nitrat oder Harnstoff – werden dazu zunächst immer erst zu Ammonium reduziert. Näheres dazu im zweiten Teil der Artikelreihe Sowohl Nitrat als auch Ammonium bergen spezifische Vor- aber auch Nachteile als Stickstoffquelle für Pflanzen.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Comments links could be nofollow free.