Damit Sie die Bedürfnisse Ihrer Aquarienpflanzen besser verstehen, möchten wir Sie mit auf einen kleinen Pflanzen-Exkurs nehmen. Wie alle Lebewesen benötigen Wasserpflanzen bestimmte Bedingungen, um leben und wachsen zu können. Drei Faktoren sind hierbei wichtig:
Die physikalische Umgebung, wie Licht und Temperatur
Die biologische Umgebung, wie beispielsweise Pilze, pflanzenfressende oder wühlende Fische
Die chemische Umgebung, wie Makro- und Mikronährstoffe
Wenn es sich um das Düngen der Pflanzen handelt, schauen wir uns die Makro- und Mikronährstoffe an. Um verschiedenste Elemente aufzunehmen, nutzen Pflanzen die entsprechenden biologisch verfügbaren Verbindungen, zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (CO2) als Kohlenstoffquelle (C). In der nachfolgenden Tabelle erklären wir die verschiedenen Elemente, die beim Düngen dazugegeben werden sollten.
Makronährstoffe
Element
Biologisch verfügbare Formen
Wirkung
Mangelerscheinung
Hinweis
Kohlenstoff, C
CO2
HCO3–
Grundelement allen Lebens
Ohne Kohlenstoffquelle keine Photosynthese → Aufbrauchen der Energievorräte → Absterben der Pflanze
Achten auf ausreichend Karbonathärte (> 5 °dKH) in Verbindung mit pH- Werten zwischen 6,5 und 8,5; Düngung mit CO2 möglich
Stickstoff, N
NH4+
NO2−
NO3−
Bauelement von Chlorophyll
Wichtigster Nährstoff für die Bildung von Aminosäuren und Eiweiß
Störung des Stoffwechsels → Eiweißabbau → schlechtes Wurzelwachstum → Verfärbung und Absterben von Blättern
Düngung abhängig von Besatzdichte und Fütterungsverhalten: leichte Zugabe ratsam
Ausreichend vorhanden, sollte nicht unnötig zugegeben werden
Makronährstoffe (Spurenelemente)
Element
Biologisch verfügbare Formen
Wirkung
Mangelerscheinung
Hinweis
Mangan, Mn
Mn2+
Aktivator von Enzymen
Fördert Kohlenhydrat- und Eiweißsynthese
Wichtig für den Hormonhaushalt
Zu viel oder zu wenig vorhanden → Blattaufhellungen, Farbveränderungen bei jungen Blättern; Stellen sterben später ab und hinterlassen kleine längliche Löcher
Zugabe notwendig
Molybdän, Mo
MoO42−
Aktivator des Enzymstoffwechsels
Bestandteil der Nitrogenase
Wichtig für Energiestoffwechsel
Verminderter Wuchs → Chlorosenbildung, Aufhellung der älteren Blätter, Blattdeformationen
Zugabe notwendig
Bor, B
HBO32−
H2BO3−
Bestandteil der Pektine der Zellwand
Beeinflusst Funktionen im Kohlenhydrat-Stoffwechsel
Wichtig für Zellteilung, Zelldifferenzierung und Zellstreckung, Stabilisierung der Zellwände, Gewebebildung
Blockierung des Zellaufbaus bzw. der Zellentwicklung → Verminderung des Wurzelwachstums, Veränderungen an jungen Blättern
Zugabe notwendig
Kupfer, Cu
Cu2+
Bestandteil der Eiweißsynthese und Photosynthese
Zuständig für Halmstabilisierung
Aktivator von Enzymen
Blockierung der Zellteilung und Hemmung der Photosyntheseleistung → Einrollen jüngster Blätter, anschließendes Absterben
Zugabe notwendig
Zink, Zn
Zn2+
Erhöht Krankheitsresistenz
Bestandteil von Enzymen und beeinflusst Enzymreaktionen
Verschiedene Folgekrankheiten wie gehemmtes Wachstum, Blattverfärbung oder Blattdeformation
Zugabe notwendig
Cobalt, Co
Co2+
Stickstoffbindung
Enzymaktivator
Zentrales Element im Vitamin B12
Verminderte Stickstoffaufnahme → Blattfarbveränderung, Minderwuchs (Symptome wie bei Stickstoffmangel)
Leichte Zugabe
Nickel, Ni
Ni2+
Zentrales Element in der Stickstoffumwandlung
Verminderte Stickstoffverwertung → Verdunklung und Absterben der Blattspitzen
Leichte Zugabe
Iod, I
I−
Stimuliert Wachstum
Bestandteil von Abwehrmechanismen
Keine bekannt, Anzeichen von Vergiftung bei sehr hohen Konzentrationen
Leichte Zugabe
Viele weitere Elemente könnten der Liste hinzugefügt werden. Beispielsweise sind Titan (Ti) oder Chrom (Cr) zwar nicht essenziell, jedoch in ihrer Wirkung erstaunlich. Sie beeinflussen maßgeblich die intensive Farbausprägung sowohl emerser (Luft) als auch submerser (Wasser) Pflanzen.
Bei der Düngetechnik sollte Ihnen das Minimumgesetz sowie das Optimumgesetz geläufig sein, damit Sie Ihre Pflanzen bestmöglich versorgen und Algenwuchs vorbeugen können. Denn alle Nährstoffe, die nicht von den Pflanzen aufgenommen werden, stehen potenziellen Algen zur Verfügung.
Das Minimumgesetz
Dieses Gesetz besagt, dass die gesamte Nährstoffaufnahme und -umsetzung jedes Lebewesens auf den knappsten Nährstoff begrenzt wird. Wenn demnach beispielsweise Eisen im Verhältnis am wenigsten zur Verfügung steht, wird auch die Aufnahme aller anderen Nährstoffe entsprechend gedrosselt/reduziert.
Um dies zu verdeutlichen, zeigen wir Ihnen das Minimumgesetz anhand folgender Abbildungen. Die erste Grafik zeigt die Ausgangssituation. Sie sehen verschiedene Elemente (x-Achse) sowie den Faktor Licht (orange) mit dem entsprechenden Bedarf (y-Achse) der Pflanze. Eingezeichnet ist das Optimum an Bedarf (blau) sowie der der Pflanze zur Verfügung stehende Bedarf (gelb). In unserem Beispiel ist der Unterschied zwischen Optimum und dem zur Verfügung stehenden Bedarf bei CO2 verhältnismäßig am größten.
Abbildung 1:
In Abbildung zwei sehen wir die Auswirkungen der Ausgangssituation. Die Aufnahme aller notwendigen Elemente wird im Verhältnis zum am niedrigsten verfügbaren Element (CO2) gedrosselt. Die tatsächliche Aufnahme reduziert sich proportional (lila).
Der verfügbare Bereich zwischen lila und gelb steht potenziellen Algen zur Verfügung, da dieser nicht von der Pflanze aufgenommen werden kann.
Abbildung 2:
Das Optimumgesetz
In der dritten Abbildung wird das Optimumgesetz veranschaulicht und gezeigt, wie es im heimischen Aquarium ausgenutzt werden kann. Eine Pflanze kann nur eine begrenzte Menge an Nährstoffen umsetzen (das Optimum, im Beispiel blau dargestellt), um ihre höchste Wachstumsrate zu erzielen, alles darüber hinaus verbleibt im Wasser.
Dieser Zustand ist praktisch nicht realisierbar in Gesellschaftsaquarien, sodass das Ziel eine gleichmäßige „Drosselung“ aller Nährstoffe sein sollte. Hier entstehen keine Mangelerscheinungen und der Algenwuchs wird stark vermindert. Alle Elemente sind proportional gedrosselt (die Verhältnisse zwischen Optimum und dem zur Verfügung stehenden Bedarf sind gleich).
Abbildung 3:
Zusammensetzung einer Wasserpflanze
Eine Orientierung des Bedarfs von Wasserpflanzen gibt das nach seinem Entdecker benannte „Redfield“-Verhältnis, das die atomare Zusammensetzung von Phytoplankton beschreibt (C, H, O, N und P) und bis heute um weitere Elemente ergänzt wurde:
Anhand dieser Zusammensetzung können verschiedene Fakten abgeleitet werden:
CO2 und H2O sind die wichtigsten „Nahrungsmittel“ für Pflanzen. Diese kommen am meisten vor. (C106H263O110N16P1)1000
Das Verhältnis von N zu P beträgt 16 : 1. Da es im Wasser allerdings in den Verbindungen Nitrat (NO3) und Phosphat (PO4) vorkommt, sollte ein Verhältnis von 11 : 1 eingehalten werden.
Die Spurenelemente werden zwar in sehr niedriger Konzentration benötigt, sind aber dennoch ein fester Bestandteil. Fe8Mn14Zn0.8Cu0.4Co0.2Cd0.2[xy]
Die oben genannten Elemente kommen im natürlichen Lebensraum der Wasserpflanzen vor. Daher ist es lebensnotwendig, in einem künstlichen System, wie es das Aquarium ist, Spurenelemente wie beispielsweise Kupfer oder Zink zuzusetzen.
