Phosphorus In Soil And Plants

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Phosphor im Boden ist ein essentielles Makroelement, das für die Pflanzenernährung benötigt wird. Es ist an Stoffwechselprozessen wie der Photosynthese, der Energieübertragung sowie der Synthese und dem Abbau von Kohlenhydraten beteiligt.

Phosphor kommt im Boden in organischen Verbindungen und in Mineralien vor. Dennoch ist die Menge an leicht verfügbarem Phosphor im Vergleich zur gesamten Phosphormenge im Boden sehr gering. Daher sollten in vielen Fällen Phosphordünger ausgebracht werden, um den Pflanzenbedarf zu decken.

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DIE REAKTIONEN VON PHOSPHOR IM BODEN

Phosphor kommt in Böden sowohl in organischer als auch in anorganischer (mineralischer) Form vor und ist im Boden nur gering löslich. Es besteht ein Gleichgewicht zwischen dem Phosphor in fester Phase im Boden und dem Phosphor in der Bodenlösung. Pflanzen können Phosphor nur in der Bodenlösung gelöst aufnehmen, und da der größte Teil des Bodenphosphors in stabilen chemischen Verbindungen vorliegt, steht der Pflanze zu jedem Zeitpunkt nur eine geringe Menge Phosphor zur Verfügung.

Wenn Pflanzenwurzeln Phosphor aus der Bodenlösung entfernen, wird ein Teil des an der festen Phase adsorbierten Phosphors an die Bodenlösung abgegeben, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Die Art der im Boden vorkommenden Phosphorverbindungen wird hauptsächlich durch den pH-Wert des Bodens sowie durch die Art und Menge der Mineralien im Boden bestimmt. Mineralische Phosphorverbindungen enthalten normalerweise Aluminium, Eisen, Mangan und Kalzium.

In sauren Böden reagiert Phosphor tendenziell mit Aluminium, Eisen und Mangan, während in alkalischen Böden die Bindung hauptsächlich mit Kalzium erfolgt. Der optimale pH-Bereich für maximale Phosphorverfügbarkeit liegt bei 6.0–7.0. In vielen Böden trägt die Zersetzung von organischem Material und Ernterückständen zur Verfügbarkeit von Phosphor im Boden bei.

PHOSPHORAUFNAHME DURCH PFLANZEN

Pflanzen nehmen Phosphor aus der Bodenlösung als Orthophosphat-Ion auf: entweder HPO4-2 oder H2PO4-. Das Verhältnis, in dem diese beiden Formen absorbiert werden, wird durch den pH-Wert des Bodens bestimmt, wobei bei einem höheren pH-Wert des Bodens mehr HPO4-2 aufgenommen wird. Die Mobilität von Phosphor im Boden ist sehr begrenzt und daher können Pflanzenwurzeln Phosphor nur aus ihrer unmittelbaren Umgebung aufnehmen.

Da die Phosphorkonzentration in der Bodenlösung niedrig ist, nutzen Pflanzen überwiegend eine aktive Aufnahme gegen den Konzentrationsgradienten (dh die Phosphorkonzentration ist in den Wurzeln höher als in der Bodenlösung). Die aktive Aufnahme ist ein energieverbrauchender Prozess, sodass Bedingungen, die die Wurzelaktivität hemmen, wie niedrige Temperaturen, überschüssiges Wasser usw., auch die Phosphoraufnahme hemmen.

Phosphor bei Bodenmangel

Zu den Symptomen eines Phosphormangels gehören verkümmertes Wachstum und die dunkelviolette Farbe älterer Blätter sowie eine Hemmung der Blüte und der Entwicklung des Wurzelsystems. Bei den meisten Pflanzen treten diese Symptome auf, wenn die Phosphorkonzentration in den Blättern unter 0.2 % liegt.

PHOSPHOR IM ÜBERSCHUSS

Ein Überschuss an Phosphor beeinträchtigt meist die Aufnahme anderer Elemente wie Eisen, Mangan und Zink. Eine Überdüngung mit Phosphor kommt häufig vor und viele Landwirte verwenden unnötig hohe Mengen an Phosphordünger, insbesondere wenn NPK-Mehrnährstoffdünger verwendet werden oder wenn Bewässerungswasser mit Phosphorsäure angesäuert wird.

PHOSPHOR IN NÄHRLÖSUNGEN UND ERDLOSEN MEDIEN

Die akzeptable Phosphorkonzentration in Nährlösungen beträgt 30–50 ppm, obwohl festgestellt wurde, dass sie auf 10–20 ppm reduziert werden kann. In kontinuierlich fließenden Nährlösungen kann die Konzentration nur 1-2 ppm betragen.

In erdlosen Medien reichert sich, ähnlich wie im Boden, mit jeder Phosphorzugabe Phosphor an, und Mineralien aus Phosphor und Kalzium oder Magnesium beginnen auszufallen. Die Art der gebildeten Mineralien hängt vom pH-Wert des Mediums ab.

PRÜFUNG PHOSPHOR IN SOIL

Der Phosphor-Bodentestwert gibt ein Maß für die Fähigkeit des Bodens, der Bodenlösung Phosphor zuzuführen. Der Bodentest misst nicht die Gesamtmenge an Phosphor im Boden, da die verfügbare Menge an Phosphor viel geringer ist als die Gesamtmenge. Außerdem wird der Phosphor in der Bodenlösung nicht gemessen, da die Phosphormenge in der Bodenlösung normalerweise sehr gering ist und nicht angemessen die Menge an Phosphor widerspiegelt, die Pflanzen während der Vegetationsperiode potenziell aufnehmen können.

Der Phosphor-Bodentest ist eigentlich ein Index, der hilft, den Düngemittelbedarf der Kultur vorherzusagen. Die Empfehlungen für den Düngemitteleinsatz werden auf der Grundlage zahlreicher Feldversuche in vielen Böden und Kulturen ermittelt. Unterschiedliche Prüfmethoden führen zu unterschiedlichen Werten, die entsprechend interpretiert werden müssen. Beispielsweise kann ein Ergebnis von 25 ppm Phosphor, das mit der „Olsen“-Testmethode erhalten wurde, eine andere Interpretation haben als das gleiche Ergebnis, das mit der „Bray“-Testmethode erhalten wurde.

Aber die Verwirrung endet hier nicht – verschiedene Labore, die dieselbe Testmethode verwenden, können unterschiedliche Interpretationen für dieselben Werte ermitteln. Die korrekte Entnahme der Bodenprobe ist sehr wichtig, um Ergebnisse zu erhalten, die den verfügbaren Phosphorgehalt wirklich widerspiegeln. Zum Beispiel:

Tiefe der Bodenprobenahme – Da Phosphor im Boden nicht mobil ist, weisen Proben, die aus dem Oberboden entnommen werden, in der Regel einen höheren Phosphorgehalt auf als Proben, die aus dem Untergrund entnommen werden.
Methoden zur Düngemittelanwendung – Der größte Teil des auf Böden aufgetragenen Phosphors verbleibt innerhalb eines Abstands von 1 bis 2 cm zum Aufbringungsort. Daher kann der genaue Ort, an dem Proben entnommen werden, das Ergebnis erheblich beeinflussen.