Düngung Flashcards
Was zählt zur Kationenaustauschkapazität (KAK)?
Kationenaustauschkapazität (KAK)
Maß für die austauschbaren Kationen und damit die Zahl an negativen chemischen Bindungsplätzen im
Boden
austauschbare Kationen im Boden:
o K+ o Mg2+ o Ca2+ o Na+ o Al3+ o Fe3+ o H+ o NH4+
o …
2 Sorten von negativ geladenen „Bodenkolloiden“:
o Tonminerale
o organische Substanz
jeweils ca. 800- 1000 m2/g Boden!
Erkläre das Zusammenspiel zwischen Kationenaustauschkapazität (KAK) und pH-Wert
Kationenaustauschkapazität (KAK) und pH-Wert
pH-Wert: der negative dekadische Logarithmus der
Wasserstoffionen-Konzentration einer Lösung
je mehr H+ in der Lösung, desto niedriger der pH-Wert („saure“ Bedingungen)
Wasserstoffionen gehen im Gegensatz zu den basischen Kationen eine viel festere Bindung ein
je niedriger der pH, desto geringer die KAK
Was ist die Anionenaustauschkapazität (AAK)?
Maß für die Menge der an einer festen Phase sorbierten
bzw. potentiell sorbierbaren Anionen (negative
geladenen Ionen).
Bis zu 5 % der Bindungsplätze an festen Bodenteilchen
sind positiv geladen
AAK steigt mit sinkendem pH-Wert, da mehr
Oberflächen positiv besetzt sind und v.a. Huminstoffe
im neutralen Bereich wenig Anionen binden können
Bindungsstärke: PO4
3- > SiO4
4- > SO4
2- > NO3-
Erkläre den Zusammenhang von Kalk und dem pH-Wert (Gleichungen)
Zusammenhang Kalk und pH-Wert Calciumoxid = Branntkalk (CaO) CaO+ 2 H+ ----> Ca2+ + H2O Calciumhydroxid = Löschkalk (Ca(OH)2) Ca(OH)2 + 2 H+ ----> Ca2+ + 2 H2O Calciumcarbonat = Kohlensaurer Kalk (CaCO3) CaCO3 + 2 H+ ----> Ca2+ + CO2 + H2O Kalk“verbrauch“ -> Auswaschung z. B. als Ca-Sulfat, CaChlorid oder CaNitrat
Wovon ist Stickstoff ein Bestandteil?
Stickstoff Stickstoff ist Bestandteil von: • allen Aminosäuren und damit Proteinen, Proteine dienen u.a. als: • Enzyme • Membrantransporter • Phytohormone • Strukturproteine • Nukleinsäuren • Chlorophyll • Vitaminen
Benenne die N-Formen
org. gebundener N:
z.B. Proteine, einzelne Aminosäuren etc.
nicht auswaschungsgefährdet
Aufnahme erst nach Mineralisierung
Nitrat:
NO3-
große Auswaschungsgefahr
schnelle Aufnahme
Ammonium:
NH4 +
weniger auswaschungsgefährdet, Gefahr von Ammoniakverlusten
Aufnahme langsamer als Nitrat, schneller als andere Formen
Harnstoff
CH4N2O
wenig auswaschungsgefährdet, Gefahr von Ammoniakverlusten
Aufnahme nach Umwandlung zu Ammonium oder Nitrat
Erkläre die Ammonifikation
- Ammonifikation -> Entstehung von Ammonium (NH4)
a. Umwandlung von Aminosäuren, Harnstoff (CH4N2O) oder anderen org. Verbindungen zu Ammoniak (NH3) durch Destruenten oder freie Enzyme (Urease)
Urease
CH4N2O + H2O ——–> 2 NH3 + CO2
b. Umwandlung von Ammoniak (NH3) zu Ammonium(NH4+)
NH3 + H2O ——–> NH4+ + OH12
Eigentlich eine Gleichgewichtsreaktion, d.h. reversibel
NH4+ + OH- 𝐍𝐇𝟑 +H2O
Erkläre die Nitrifikation
- Nitrifikation -> Entstehung von Nitrat (NO3-)
• Umwandlung von Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4+) zu Nitrit (NO2-) und dann Nitrat (NO3-)
a. 2 NH4+ + 3 O2 ——-> 2 NO2- + H2O + 4 H+ oder
2 NH3 + O2——-> 2 NO2- + H2O + H+ Versauerung(4H+H
b. 2 NO2- + O2——-> 2 NO3-
Was sagt die RGT-Regel aus?
Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel (RGT-Regel) oder van’t-Hoff’sche Regel:
Eine Temperaturerhöhung von 10° C beschleunigt biochemische Reaktionen um das Zwei- bis Dreifache.
Erkläre die Denitrifikation
- Denitrifikation -> Abbau von Nitrat
• Atmung von Bakterien unter anaeroben Bedingungen
• Reduktion von Nitrat (NO3-) zur Sauerstoffgewinnung
2 NO3——> 2 NO2—–> 2 NO —-> N2O —-> N2
Welche Möglichkeiten zur „Stabilisierung“ von N-Düngern gibt es?
Zwei Möglichkeiten:
a) Ureaseinhibitoren
b) Nitrifikationshemmer
a)Unterbrechung der Ammonifikation
Umwandlung von -(Harnstoff zu Ammoniak)- (NH3) und dann zu Ammonium (NH4+)
• für Harnstoffdünger
• weniger Ammoniakemissionen,
• Stickstoff wird etwas später pflanzenverfügbar
„Stabilisierung“ von N-Düngern
b) Unterbechung der Nitrifikation
Umwandlung von Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4+) -(zu Nitrat (NO3-))-
• für Ammoniumdünger, Harnstoff und Gülle
• weniger Nitratverluste und Lachgasemissionen
• geringere Nitratgehalte
-(gestrichen)-
Wofür ist Phosphor notwendig?
Phosphor ist notwendig:
• als Bestandteil von ATP
• als Bestandteil von Lipiden und damit u.a. von Membranen
• für die Bildung von Nukleinsäuren
• für den Aufbau bestimmter Pflanzenenzyme
• für die Wurzelentwicklung und das Wurzelwachstum
• für Zellteilung (Mitose)
• für die Bildung von Pflanzenabwehrstoffen
• für die gesunde Entwicklung von Blüten und Samen
Wofür ist Kalium notwendig?
Kalium ist notwendig für:
• die Aktivierung von Pflanzenenzymen
• die Bildung des Stützgewebes
• verschiedene Stoffwechselvorgänge, u.a. Osmose, Transpiration
• die Bildung und den Transport von Kohlehydraten
• die Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und Fraßfeinden
Erkläre das Haber-Bosch-Verfahren (N-Dünger)
Skript/Aufzeichnungen
Nenne P-Dünger
Für die Herstellung anorganischer Phosphordünger gibt es zwei wesentliche Quellen:
Rohphosphate:
Sedimente oder Magma
„weicherdige“ Rohphosphate, z.T.
stark mit Schwermetallen belastet (weltweite Vorräte begrenzt)
und phosphathaltige Erze:
Reste der Verarbeitung von Roheisen zu Stahl (mit Hilfe von Kalk und Silikaten aufbereitete Schlacke),
z.B. „Thomasphosphat“
(kaum noch vorhanden)
