Dieser Artikel stammt aus einem Orchideenforum, erklärt aber treffend die Abläufe einer Pflanze.
Einfach nur informativ und lesenswert 😉 🙂

(nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) = Ernährung der Pflanzen

Bevor man sich über Düngerzusammensetzung und ähnliches Gedanken macht,
galt es herauszufinden, wie sich die Pflanzen eigentlich ernähren.
Erhält eine Pflanze Licht, beginnt sie sofort mit der (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) nach der bekannten
Formel:
Lichtenergie + Wasser + Kohlendioxid = Zucker + Sauerstoff
Über die Wurzel wird Wasser mit den darin enthaltenen Salzen angesaugt und über den Stängel in die Blätter transportiert. In den Blättern werden die anorganischen Nährsalze umgeformt in Eiweiß, Zucker, Blattgrün usw.. Dieses sind dann die organisch aktiven Bausteine, die überall in der Pflanze, z.B. für das Wachstum und die Blüte gebraucht werden.
Die treibende Kraft für die Wasseraufnahme in der Wurzel ist die Verdampfung des Wasser auf den Blättern (Transpiration). Die Transpiration auf den Blättern ist abhängig vom Klima, insbesondere von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit.
Bei warmer Luft und geringer Luftfeuchtigkeit haben wir eine optimale Transpiration, bei Temperaturen über 35 ° C stopt die Transpiration und damit die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) . Ist die Luftfeuchtigkeit sehr hoch, kann die Pflanze kein Wasser verdunsten.
Ist nicht ausreichend Wasser im Wurzelbereich oder ist das Wasser zu kalt findet ebenfalls keine Verdunstung statt. Die Konsequenz: keine Verdunstung = keine Energie = kein Wachstum.
Wie funktioniert die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) nun im einzelnen :

Wasser in den Blättern wird durch Licht zerlegt in seine Einzelteile (Wasserstoff und Sauerstoff). Wasserstoff liefert die Energie und Sauerstoff ist das Auspuffgas, das die Pflanze ausatmet.
Das Licht (Energie) wird durch den grünen Farbstoff (Chlorophyll) der Zelle eingefangen. Es gibt auch noch rote und gelbe Farbstoffe (Carotine) in den Blättern. Diese Farbstoffe bleiben als Herbstlaubfärbung zurück, wenn vor dem Winter das Blattgrün in die Stämme der Bäume zurückgezogen wird.
Chlorophyll ist ein Molekül mit interessanter geometrischer Form. Das Zentralatom besteht aus Magnesium, umgeben von vier gleichen Bausteinen mit Anheftpunkten für Eiweiße an den Seiten.
Aus diesem Grund verfärben sie die Blätter der Pflanzen bei Magnesiummangel recht schnell gelb.
Typischerweise für Magnesiummangel färben sich die älteren Blätter oder Bulben gelb, die Pflanze ist in der Lage, Magnesium aus den alten Blättern für die neuen Blätter oder für den Kraftaufwand einer Blüte zu mobilisieren. Hierdurch kann die Pflanze kürzere Phasen von Magnesiummangel überleben. Bei Normalisierung der Magnesiumzufuhr werden auch gelbliche Blätter wieder grün, wenn sie nicht schon zu weit geschädigt sind.
Im Gegensatz dazu der Stickstoffmangel: hier werden alle Blätter gelb, vor allen die jungen Triebe.
Bei Stickstoffmangel ist die Pflanze nicht in der Lage, das Defizit durch Abbau von anderen Stoffen auszugleichen, da auch die Werkzeuge für die Umbauarbeit, die Enzyme, aus Stickstoff bestehen und diese ebenfalls nicht aufgebaut werden können.

Licht:

Damit Pflanzen auch bei wenig Licht assimilieren können, arbeitet die Pflanze mit Pigmentkollektiven. Die Blattgrünpigmente sind so organisiert, dass jedes Kollektiv ein Reaktionszentrum hat, das ist ein aktives Chlorophyll, das umgeben ist von 300 bis 1000 anderen, nicht photoaktiven Blattgrünteilchen. Auch diese nicht aktiven Pigmente absorbieren Licht, schieben es aber in Richtung Lichtzentrum.
Jede Pflanze passt sich über diese Pigmentkollektive an die jeweiligen Lichtverhältnisse an, größere Veränderungen bedeuten Stress für die Pflanzen. Durch die Anpassung an die neuen Lichtverhältnisse geht Wachstum verloren.
Bei zu viel Licht (Überproduktion von Zucker) entsteht Transportstau und die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) stoppt.
Das bedeutet Wachstumsstopp, bis die Normalsituation wiederhergestellt ist, d.h. die Pflanze sich angepasst hat.

CO2 – Bausteine des Lebens

Der Baustein der Zuckermolekühle ist das Kohlendioxid.
Der erste Schritt der Biosynthese durch Lichtenergie (kurz (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) ) ist das Aneinanderknüpfen eines Kohlenstoffatom (vom Kohlendioxid) an einen Zuckerbaustein. Es entstehen Fruchtzucker (Fructose) und Traubenzucker (Glucose).Übrig bleiben zwei Atome Sauerstoff.
Für den Zuckertransport werden Fructose und Glucose in Saccharose umgewandelt.
Da der Zucker wegen seiner Wasserlöslichkeit und hohen Reaktivität nicht gut aufgewahrt werden kann, werden diese Zuckerteilchen zu einer langen Kette aneinandergereiht zu Polyzucker. Es bildet sich die wenig wasserlösliche Stärke, die in Depots (z.B. Bulben, aber auch als Stärkeköper mitten in der Zelle) bis auf Abruft gespeichert wird. So bewahrt die Pflanze die in Zucker umgeformte Lichtenergie für später auf.

Wie gelangt CO2 in die Pflanze

An der Blattunterseite befinden sich Poren (Spaltöffnungen), die von den Pflanzen aktiv geöffnet und geschlossen werden können. Über diese Poren verdunstet das Wasser (Wasserdampf) und Sauerstoff.
Im Gegenzug strömt Luft und somit auch CO2- Gas in die Pflanze.
In der Natur kann es nie zu CO2-Mangel kommen. Im Haus oder Gewächshaus ist durch regelmäßige Frischluftzufuhr CO2-Mangel vorzubeugen.
Versuche mit zusätzlicher Zufuhr von CO2 bewirken für ca. 1 Woche ein zusätzliches Pflanzenwachstum, danach hat sich die Pflanze auf die erhöhten CO2-Werte eingestellt und die Pflanze kehrt zu ihrem „normalen" Wachstum zurück. Langfristig sind damit keine
Ertragssteigerungen zu erwarten.
Durch die Spaltöffnung dringen natürlich auch andere Gase in die Pflanzen ein. Bekannt ist, dass am Naturstandort Ammoniak von der vermodernden Vegetation als Stickstoffquelle genutzt werden kann.
In Gebieten mit intensiver Tierhaltung ist nachgewiesen worden, dass
10 – 20 % des Pflanzenstickstoffes durch Ammoniak der Pflanze geliefert werden.
Aus diesem Grund sind früher in Orchideengewächshäusern Moderlaub oder Pferdekot unter die Pflanztische gebracht worden.
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Licht und Dunkel

Die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) läuft in zwei Schritten ab. In der lichtabhängigen Photoreaktion wird unter Gewinnung von Energie Wasser gespalten und Sauerstoff freigesetzt.
In der lichtunabhängigen Phase wird dann Kohlendioxid letztlich in Zucker katalysiert.
Im Dunkeln sind die Poren soweit geschlossen, dass eine minimale Strömung gewährleistet wird. In der Dunkelphase wird die gespeichert Energie teilweise verbraucht, um die chemische Pflanzenfabrik in Schwung zu halten. In der Nacht unterhält die Pflanze einen regen Stoffwechsel und bildet mit der gespeicherten Energie und aus den Nährstoffen (Saftstrom) die Bausteine wie Enzyme, Zellwand (Wachstum) und DNA. Hierbei wird Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid ausgeatmet.
Erhält die Pflanze Licht beginnt sie sofort mit der (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) . Insbesondere in den Morgenstunden werden die Poren des Blattes weit geöffnet, damit der gesamte Stoffwechsel wieder in Schwung kommt. Jetzt muss ausreichend Wasser für den Nachschub vorhanden sein, sonst erleidet die Pflanze Mängel. Bis zum Mittag wird ein Maximum an Wasser verdampft, danach reduziert sich die Strömungsgeschwindigkeit bis zum Abend, um in der Nacht auf niedrigem Niveau zu funktionieren.
Bei Störungen werden die Poren geschlossen, der Photosyntheseapparat stoppt und es kann keine Energie für Wachstum usw. gewonnen werden. Ursachen dafür können sein:
Temperatur zu hoch – Raum oder Blatttemperatur Wassermangel chemische Gifte wie Spritzmittel Verdunstung wird durch zu hohe Luftfeuchtigkeit verhindert
Temperatur zu niedrig (verringerte Transpiration)
Gleichwohl kann die Pflanze sich an die Kulturbedingungen anpassen, das kostet aber immer wieder Energie, die dann zum Wachstum fehlt.
Wegen extrem trockener Standortbedingungen greifen einige, dann besonders hartlaubige Orchideenarten, auf das sogenannte CAM-System (vgl. „Die Orchidee" 1/2002 S. 70) zurück, dass auch sukkulente Pflanzen nutzen.
Wenn reichlich Wasser vorhanden ist, sind die Poren tagsüber geöffnet und Kohlendioxid dringt wie üblich ein. Bei großer Trockenheit am Tag werden die Spaltöffnung nur nachts geöffnet, da am Tag zu viel Feuchtigkeit verdunsten würde. Erst bei erhöhter nächtlicher Feuchte wird dann das Kohlendioxid aufgenommen und vorübergehend in der Pflanze gebunden. Tagsüber wird das CO2 frei und zur (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) verwendet.

Einfluss von Nährstoffen auf die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich)

Neben der Lichtenergie und CO2 ist insbesondere Wasser für die (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) notwendig.
In dem Wasser müssen alle notwendigen Nährstoffe für die Pflanzen vorhanden sein.
Die Nährstoffe Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Calcium und Schwefel sind die Hauptbestandteile der Pflanzenernährung.. Vor allem Stickstoff, Phosphor und Schwefel sind Bausteine für viele organische Verbindungen, die maßgeblich an der (nur registrierte User sehen den Link, login oder registriere dich) beteiligt sind.
Magnesium hat die zentrale Funktion im Photosyntheseapparat
Für die Bauarbeiten sind Katalysatoren notwendig, die sogenannten Enzyme. Ein Enzym ist ein großes Eiweißmolekühl mit einem aktiven Reaktionszentrum. Oftmals besteht der aktive Teil eines Enzymes aus einem Spurenelement. Aus diesem Grund müssen Spurenelemente immer vorhanden sein, wenn auch in geringen Mengen. Bei Mangelerscheinungen werden die Blätter vom Rand her gelb oder bekommen gelbe Flecken.
Weiterhin werden für das Pflanzenwachstum Vitamine und Eiweiß (Aminosäuren) benötigt,
diese können die Pflanzen im Gegensatz zu Mensch und Tier selber herstellen.
Werden diese Stoffe den Pflanzen in der Nährlösung angeboten, werden sie aufgenommen und die eigene Herstellung kann unterbleiben. Dieses bedeutet einen enormen Energieüberschuss der in Wachstum umgesetzt werden kann. Gleichzeit kann diese Energie für die Abwehr gegen Krankheiten und Parasiten genutzt werden, die sonst andersartig verbraucht wird.
In der Natur nimmt die Pflanze oftmals komplexe Stoffe dieser Art auf, die durch Bodenorganismen produziert werden.
Hilfsmittel wie Wurzelpflegemittel versorgen einerseits die Pflanzen direkt mit diesen Stoffen, anderseits wird die Besiedlung des Substrates durch Bodenorganismen gefördert.

Wie gelangen die Nährstoffe in die Pflanzen

Durch die Transpiration (Wasserverdunstung) im Blatt entsteht ein Unterdruck in den Zellen. Dieser Unterdruck wird von Zelle zu Zelle bis in die Wurzel weitergegeben.
Nur mit den Haarwurzeln an der Wurzelspitze kann die Pflanze Wasser und Salze aufnehmen.
Eine Haarwurzel lebt nur sehr kurz, es werden lfd. neue gebildet (Wurzelwachstum).
Nachdem das Wasser in die Haarwurzel eingedrungen ist, strömt es in die Mitte des Wurzelstranges, wo sich der Zentralzylinder befindet. Alle Zentralzylinder eines Wurzelballens führen in Richtung Stängel und damit nach oben zum Blatt.
Beim Umtopfen in ein anderes Substrat werden die Wurzeln doppelt belastet, sie müssen sich schnellstmöglich verankern und gleichzeitig die grünen Pflanzenteile mit Wasser versorgen. In dieser Stresssituation ist ein Wurzelpflegemittel oder Blattdüngung eine echte Hilfe für die Pflanzen.
Während der Rest der Wurzel mit einer wasserundurchdringlichen Außenhaut umgeben ist, ist die Haarwurzel nur mit einer dünnen Membrane versehen, die ungehindert Wasser und die darin gelösten Stoffe passieren lässt. Das geschieht nahezu ohne Widerstand.
Den größten Widerstand für das Wasser stellt der Übergang von Haarwurzel zum Zentralzylinder dar, denn hier werden mehrere Zellmembranen durchdrungen.
Kaltes Bodenwasser erhöht den Widerstand beim passieren des Zentralzylinders, d.h. bei kalter Bodentemperatur und warmer Luft (hohe Transpiration) kann die Pflanze wegen Wassermangel welken. Bei nassem Boden werden dann schnell Wurzelfäule u.ä. folgen. Aus diesem Grund soll man Pflanzen auch nicht mit zu kaltem Wasser gießen.
Die Wurzel hat verglichen mit dem Pflanzenmedium durch die Verdunstung einen Unterdruck, dadurch strömt das Wasser vom Boden in die Wurzel und nicht umgekehrt. Bei ganz trockenem Boden kann aber das Wasser aus den Wurzeln in den Boden laufen (= höherer Unterdruck im Boden), d.h. die Pflanze vertrocknet.
Für die Ernährung muss von der Pflanze eine aktive Sortierung der Nährelemente vorgenommen werden. Die Düngesalze werden beim Durchdringen der Zellmembrane ins Innere der Zelle selektiert. Diese Selektion der Düngeteile kostet die Pflanze Energie.
Bei hoher Salzkonzentration verbraucht die Pflanze für die Selektion der Nährstoffe viel Energie, diese Energie wird dann vom Wachstum abgezweigt. Ist die Salzkonzentration wiederum zu niedrig, benötigt die Pflanze ebenfalls zusätzlich Energie um an die notwendigen Nährelement zu gelangen. Fehlen gewisse Elemente, stoppt das Wachstum.
Die Außenseiten der Zellen (Zellmembrane) arbeiten nach dem Prinzip eines Ionenaustauschers.
Nach einem bisher nur ansatzweise geklärten Prinzips werden die Salzteilchen einzeln durch komplexe Schleusen nach innen transportiert oder auch einfach draußen gelassen, je nach dem, ob sie von der Pflanze benötigt werden oder nicht. Auf die Weise werden die durch den Stoffwechsel
verbrauchten Nährelemente ersetzt.
Durch die so genannte Osmose wandern die Ionen immer in Richtung höherer Salzkonzentration. Das bedeutet, dass in den Zellen der Pflanze immer ein höhere Salzgehalt vorhanden sein sollte, als im Gießwasser – anderenfalls werden der Pflanze Nährstoffe entzogen.
Bei falschen Nährstoffen z.B. Kochsalz, wird eine Weile die Aufnahme dieser schädlichen Stoffe verhindert – bei sonstigen optimalen Bedingungen (Transpiration) wird das Kochsalz dann aber doch aufgenommen und schädigt die Pflanzen. Wird nach kurzer Zeit dieser Missstand beseitigt (z.B. klares Wasser), kann sich die Pflanze erholen. Der gleiche Grundsatz gilt auch für sehr hohe Düngergaben, andererseits können einige Pflanzen sich an hohe Düngerkonzentrationen gewöhnen.
Die Düngeteilchen werden, um in die Wurzelzelle zu gelangen, an die Außenseite geheftet. Die Kontaktpunkte sind bei Nichtgebrauch versiegelt mit einem Säureteilchen ( H+ – Proton). Bei Anheftung eines Düngeteilchens wird das Säureteilchen freigegeben. Es wandert über die Haarwurzeln nach draußen, da im Substrat weniger (hoffentlich) Säureteilchen vorhanden sind.
Je mehr Dünger die Pflanze aufnimmt, umso mehr Säure gibt sie in den Pflanzstoff ab, der ggfs. versauert. Wenn im Substrat ebensoviel Säureteilchen vorhanden sind wie im Inneren der Wurzel, kann die Pflanzte sich nicht vom Überschuss befreien und stoppt die Düngeraufnahme.
In der Praxis bedeutet das, dass wir den Pflanzstoff regelmäßig mit klarem Wasser spülen müssen und dass wir den Pflanzen permanent eine schwache, aber mit
allen notwendigen Nährstoffen versehene Düngerlösung anbieten müssen.

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