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.

Historie: AquaRichtig und Spaltöffnungen bei Wasserpflanzen

Den Anfang der Streiterei mit AquaRichtig um Spaltöffnungen bei Wasserpflanzen (2011!) war ein Verweis meinerseits, dass sowohl bei Landpflanzen als auch bei Wasserpflanzen die Spaltöffnunge durch anthropogenen Eintrag von Ammoniak (beispielsweise durch Gülleaustrag) geschädigt werden können:

„Ammoniak kann auch über die Spaltöffnungen der Blätter aus der Luft aufgenommen werden […] Verschiedene Pflanzenarten sind jedoch unterschiedlich empflich gegenüber der Ammoniak-Belastung der Luft. […] Dies gilt sowohl für Landpflanzen, als auch für „Wasserpflanzen“.

Bezugnehmend auf diese Äußerung, hat man sich bei AquaRichtig wie folgend ausgedrückt:

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…
die von mir erfundenen Spaltöffnungen von rein submersen Pflanzen

In diesem Beitrag fabuliert abermals über die angeblich von mir erfundenen Spaltöffnungen von rein submersen Pflanzen. Würde man sich die 316 Ausdruckseiten des von mir Verzapften Mülls genauer ansehen, träfe man zwangsläufig beispielsweise auch auf den Artikel AquaRichtigs gesammelter Unsinn über … Spaltöffnungen bei Wasserpflanzen.

Ich behaupte genauso wenig, dass submerse Wasserpflanzen Spaltöffnungen besitzen, wie ich behaupte, dass Zeolith Anionen aufnimmt. Wie viele andere mir angedichtete Aussagen, Eigenschaften und Verhaltensweisen handelt es sich dabei um Hirngespinste von AquaRichtig. Zwischen der gegenständlichen Behauptung von AquaRichtig, Wasserpflanzen (das heißt also im mindesten einschließlich der Schwimmpflanzen und Schwimmblattpflanzen) besäßen keine Spaltöffnungen und der mir angedichteten Behauptung, submerse Wasserpflanzen (also Tauchblattpflanzen) besitzen Spaltöffnungen, besteht ein klitzekleiner Unterschied. Welcher sich in den Eigenschaften des Gegenstands manifestiert, über den die Aussage gemacht wird. Argumentative Taschenspielertricks, nichts neues also bei AquaRichtig.

AquaRichtigs Unsinn über…
Pflanzen in deutschen Binnengewässern und tropische Aquarien-Pflanzen

Laut AquaRichtig sind Pflanzen in deutschen Binnengewässern […] etwas anderes als unsere tropischen Aquarien-Pflanzen, zumindest von den Bedürfnissen her[]. Offenbar sind die nicht näher ausgeführten Unterschiede derart groß, dass sich tropische Wasserpflanzen deshalb nicht nach den gleichen Kritereien, beispielweise nach Wuchsformen (Schwimmpflanzen, Schwimmblattpflanzen, Tauchblattpflanzen) oder anhand ihrer ökologischen Anpassungsbreite (Hydrophyten, Amphiphyten) kategorisieren lassen, wie heimische Wasserpflanzen.

Deswegen zieht man bei AquaRichtig wohl auch den „Bestimmungsschlüssel für die aquatischen Makrophyten in Deutschland“ heran, um zu belegen, dass tropische Aquarienpflanzen wie Vallisnieren echte Makrophyten[] und keine Amphiphyten sind. Dumm nur, dass Amphiphyten auch Makrophyten sind. Dass Vallisnerien Makrophyten sind kann man übrigens mit bloßem Auge erkennen, sogar ohne Brille (pun intended).

Theorie und Praxis bei AquaRichtig
oder
die aquaristische Inkarnation des Flacherdlers

Bei AquaRichtig scheint man eine interessante Auffassung zum Verhältnis von Praxis (lies: Daten, Empirie) und Theorie (lies: eigenes Verständnis, mentales Modell, subjektive Überzeugung) zu haben.

Diese Auffassung manifestiert sich bei AquaRichtig beispielsweise in der Ansicht, dass viele Wasserpflanzen und andere Pflanzenarten, für die ein auf Ammonium adaptierter Stickstoffstoffwechsel praktisch (lies: empirisch) nachgewiesen ist, Ammonium gar nicht als Stickstoffquelle bevorzugen können, weil das theoretisch (lies: im aquarichtigschen mentalen Modell, der subjektiven Überzeugung) gar nicht sein kann. Die Präferenz dieser Pflanzenarten für Ammonium als Stickstoffquelle ist die Folge der physikalisch-chemischen Bedingungen an ihrem Standort. Ammonium-adaptiere Pflanzenarten leben regelmäßig an Standorten, an denen Bedingungen vorliegen, welche die Nitrfikation behindern. Diese Faktoren sind Sauerstoffarmut, niedriger pH-Wert, Hitze, Kälte oder Trockenheit. Deshalb ist Ammonium die dominierende anorganische Stickstoff-Verbindung an solchen Standorten.

AquaRichtigs gesammelter Unsinn über …
Spaltöffnungen bei Wasserpflanzen

Wie man den Äußerungen an verschiedenen Stellen (u. a. in [1];[2];[3];[4]) entnehmen kann, ist man bei AquaRichtig der Auffassung, dass Wasserpflanzen keine Spaltöffnungen besitzen.

Mitlerweile hat man bei AquaRichtig wohl Einsicht gewonnen besteht aber darauf, dass man mit dem Begriff „Wasserpflanzen“ ausschließlich Unterwasserpflanzen meint und immer schon gemeint hat. Mag sein. Nur hat man das erst sehr spät zum Ausdruck gebracht. Bei einem bloßen sematischen Missverstehen sollte es in Anbetracht der vorgetragenen Argumenten schnell als Streit um des Kaisers Bart erkannt worden und entsprechend angemerkt worden sein. Es mag also von der intendierten Aussage her ein Streit um des Kaisers Bart sein. Meinerseits war jedenfalls von beginn an ausdrücklich vorgetragen worden, dass dem Begriff „Wasserpflanzen“ nicht ausschließlich Unterwasserpflanzen gemeint sin, wi8e die Verweise auf Schwimmblattpflanzen wie Seerosen zeigen.

Bevorzugen Wasserpflanzen Nitrat oder Ammonium als Stickstoffquelle?
Oder
Zitierwettstreit mit AquaRichtig

AquaRichtig beharrt im Beitrag Dennis Furmanek www.aquarichtiger.de Reduzierung von Ammonium zu Nitrat weiter auf der Behauptung, Pflanzen würden Nitrat über Ammonium als Stickstoffquelle bevorzugen. Für die gesamte Pflanzenwelt mag dies global betrachtet auch so stehen können. Da wir uns aber im Zusammenhang Aquaristik bewegen, geht es letztlich um Aquarienpflanzen beziehungsweise Wasserpflanzen. Die Frage muss daher auch im Hinblick auf diesen Zusammenhang formuliert und erörtert werden. Nicht zuletzt steht auch noch die Frage der Stickstoff-Darreichungsform als Nitrat, Ammonium oder Harnstoff zur Düngung von Aquarienpflanzen im Raum.

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.