AquaRichtigs gesammleter Unsinn über… Pflanzenernährung – Ist Nitrat essentiell für (Wasser)pflanzen? Teil 3: Ammonium vs. Nitrat

Bei AquaRichtig behauptet man weiterhin steif und fest, dass Wasserpflanzen Nitrat über Ammonium als Stickstoffquelle bevorzugen, wozu man dazu allerlei vermeintliche Belege heranzerrt. So zitiert man unter anderem einzelne Sätze aus Schulze/Beck/Müller-Hohenstein (2002) und vom Internetauftritt des Forschungsprogramms PLANT 2030 am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie. Die Aussagen beziehen sich aber vermutlich auf terrestrische Pflanzen, wie aus dem Kontext beider Publikationen hervorgeht.

Da man bei AquaRichtig offenbar gern einzelne opportune Sätze zitiert, die vermeintlich apodiktisch die einzige Wahrheit in Gänze abbilden, möchte ich dem gleichtun und die Frage, ob Wasserpflanzen nun Ammonium oder Nitrat als Stickstoffquelle bevorzugen, zumindest vorläufig allein auf diesem Wege beantworten.

AquaRichtig über Ammoniak und pH >7

Bei AquaRichtig wird Ammonium offenbar nur bei pH-Werten unter 7,0 zu Nitrit oxidiert[. Tatsächlich liegt das Maximum der Nitrifikationsleistung für Nitrifizierer der Gattungen Notrosomonas und Nitrobacter zwischen etwa pH 7,5 und 9,5, wie aus zahlreichen mikrobiologischen Publikationen hervorgeht. Die Zahlen mögen im einzelnen etwas abweichen, in der Gesamtbetrachtung behält die Aussage aber ihre Gültigkeit.

Obwohl es das vom pH-Wert abhängige Dissoziationsverhalten von Ammonium und Ammoniak unbestreitbar gibt, scheint für AquaRichtig der alkalische pH-Wert nicht nur eine notwendige, sondern bereits die allein hinreichende Bedingung für gefährliche Ammoniak-Konzentrationen im Aquarium zu sein. Dem ist aber nicht so. Denn dazu bedarf es zwingend auch entsprechend hoher Gesamt-Ammonia-Konzentrationen. Im Regelbetrieb kommt es aber aufgrund der Nitrifikation nicht dazu. Ausnahmen wie ein katastrophales Versagen der Filterung zähle ich gerade nicht zum Regelbetrieb.

AquaRichtigs gesammelter Unsinn über… Pflanzenernährung – Ist Nitrat essentiell für (Wasser)pflanzen? Teil 2: Stickstoffassimilation

Die Stickstoffassimilation ist nach der Fotosynthese wohl einer der bedeutendsten Vorgänge im Pflanzenstoffwechsel. Die wichtigsten Teilprozesse der Stickstoffassimilation sind dabei die Nitratsassimilation und die Ammoniumassimilation. Bei der Ammoniumassimilation findet die Synthese organischer Stickstoffverbindungen aus anorganischem Stickstoff aus Ammonium statt. Die Nitratassimilation erfolgt ausschließlich dann, wenn von der Pflanze Stickstoff in Form von Nitrat aufgenommen wird. Dabei wird Nitrat zu Ammonium reduziert. Anschließend wird Ammonium im Zuge der Ammoniumassimilationzur Synthese von Asparagin und Glutamin verwendet. Diese bilden die Aussgangsstoffe zur Synthese aller von der Pflanze benötigten organischen Stickstoffverbindungen, von der einzelnen Aminosäure bishin zu – unter anderem – Proteinen, Enzymen und Chlorophyll.

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?

AquaRichtigs Unsinn über…
Löslichkeit und Giftigkeit von Ammoniak

AquaRichtig meint, dass die Giftigkeit des Ammoniaks für unsere Fische (auch Mikroorganismen und Pflanzen) damit zusammen hängt, dass Ammoniak besonders gut in Wasser gelöst wird. Besonders bei Zimmertemperatur, wie diese in etwa in unseren Aquarien gegeben ist, sei die Löslichkeit des Ammoniak immens hoch, weil sich eine zigfache Menge an Ammoniakgas zu der Literzahl des Wassers daraus entwickeln könne. [].

Die Giftigkeit einer Substanz wird unter anderem an ihrer toxikologisch wirksamen Dosis oder Konzentration gemessen. Dabei ist die Giftigkeit einer Substanz umgekehrt proportional zu ihrer toxikologisch wirksamen Dosis oder Konzentration. Eine Substanz ist also um so giftiger, je niedriger die erforderliche Dosis oder Konzentration ist, mit der ihre Gitftwirkung einhergeht.

AquaRichtigs Unsinn über …
Reduzierung von Ammonium zu Nitrat als wichtiger Bestandteil vieler Biosynthesen

Bei AquaRichtig faselt man nicht zum ersten mal etwas davon, dass die Reduzierung von Ammonium zu Nitrat durchaus ihren Sinn habe, denn Nitrat ist ein wichtiger Bestandteil vieler Biosynthesen[1]. Auch in der quadzillionsten Wiederholung werden diese Behauptungen aber nicht richtiger.

Oxidation, Reduktion und Redoxreaktion

Zunächst ein paar wichtige chemische Grundlagen:
Eine Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein Atom Elektronen abgibt. Seine Oxidationszahl wird dabei um die Zahl der abgegebenen Elektronen erhöht. Eine Reduktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Atom Elektronen aufnimmt. Seine Oxidationszahl sinkt dabei um die Zahl der aufgenommen Elektronen. Da beide Reaktionen zeitgleich stattfinden müssen, wird auch von Redoxreaktionen gesprochen.

AquaRichtigs gesammelter Unsinn über…
Hirschhornsalz zur Düngung von Aquarienpflanzen

Im Artikel Hirschhornsalz zur Düngung von Wasserpflanzen im Aquarium kann man sich bei AquaRichtig nicht nur nicht entscheiden, welche chemischen Verbindungen sich denn nun hinter der Trivialbezeichnung Hirschhornsalz verbergen, sondern verwechselt es auch noch mit Ammoniak.

„Hirschhornsalz besteht aus Ammoniumcarbonat, [das] auch Ammoniumcarbamat, oder Ammoniumhydrogencarbonat genannt [wird]“.

Man könnte es auch so formulieren: „Hirschhornsalz besteht aus Ammoniumcarbonat. Ammoniumcarbonat wird auch Ammoniumcarbamat oder Ammoniumhydrogencarbonat genannt“. Folgerichtig handelt es sich dabei also der Satzlogik nach um ein und dieselbe chemische Verbindung. Dem ist aber nicht so.

Die von AquaRichtig verwendete Formulierung Hirschhornsalz (Ammoniumhydroxid) impliziert eine Synonymiät beider Begriffe. Hirschhornsalz ist bei AquaRichtig somit offenbar wahlweise:

AquaRichtigs Unsinn über …
plötzlichen Fischtod durch Lungenödeme

Ein weiteres Schmankerl aquarichtigscher Kompetenz ist die Behauptung in Ammoniak im Aquarium, dass von Ammoniak verursachte […]Lungenödeme für plötzlichen Fischtod verantwortlich seien.

Nun führt Ammoniak zwar tatsächlich zu Lungenödemen. Jetzt aber die Preisfrage: Wie viele Fischarten verfügen über Lungen? Ja, es gibt da beispielsweise die Lungenfische oder Dipnoi oder die Flösselhechte und -aale. Nur sind diese wenigen Arten aber weder für alle Knochenfische noch für Aquarienfische repräsentativ, dass eine derartige Verallgemeinerung zulässig wäre.

Die Tatsache, dass Fische regulär über Kiemen atmen, sollte wohl auch bei AquaRichtig bekannt sein. Das lernst man aber wohl nicht beim Studium der Heilpraktik. Ein Paradebeispiel aquarichtigscher Sachkompetenz.