Hallo, liebe Chemiker und Biologen und natürlich auch -innen! Kalkhaltiges hartes Wasser ist für viele Pflanzen unverträglich, z.B. Erika- und Myrtengewächse und auch Orchideen. Zur Pflege tropischer Orchideen wird aber empfohlen, in das Substrat etwas Kalk einzubringen, gekalkt wird auch gelegentlich ohne Umtopfen. Einerseits also Empfehlung für weiches kalkfreies Wasser, auf der anderen Seite Kalk in`s Substrat. Wie ist das zu erklären, welcher Unterschied besteht zwischen dem Ca im Wasser und dem Ca in CaCO3, das ich dem Substrat hinzufüge, warum die unterschiedliche Verträglichkeit? Mg im harten Wasser lasse ich bei der Diskussion unberücksichtigt.
Noch eine Frage zum Calcium: in Gartenzeitschriften liest man gelegentlich, dass Kalk im Boden die Düngerverträglichkeit und -verfügbarkeit verbessere, ebenso die Krümelstruktur. Welche chemische und physikalische Erklärung gibt es dazu?
Dank im voraus!
Hallo!
entschuldige die etwas verspätete Antwort. Ich kann zwar nicht alle Fragen beantworten, aber ein Stück weiterhelfen vielleicht schon.
Also: Für Pflanzen ist Calcium nicht Calcium, es kommt immer darauf an wo, wieviel in welcher Verbindung vorliegt. Das ist nicht verwunderlich, aber ich möchte darauf hinweisen. Absorbiert wird es von Pflanzen immer als divalentes Ion Ca2+. Die vielfältigen Funktionen von Calcium würden den Rahmen hier wirklich sprengen. Die meisten Böden enthalten ausreichen Calcium, aber angesäuerte Böden (meist feucht, in regenreichen Gebieten) machen es oft notwendig, daß Calcium hinzugefügt wird. Dies geschieht meist in Form von CaO oder CaCO3. So weit, so gut, aber wie werden Stoffe aufgenommen und welchen Einfluss hat Calcium darauf?
In der Literatur gibt es (meines Wissens) kaum direkte Hinweise. (Kennt jemand welche?) Aber im Studium habe ich folgendes gelernt: Pflanzen nehmen Stoffe selektiv auf. Manche werden angereichert, andere nicht. Calcium wird OFT nicht angereicht. Im Gegenteil: Die Calciumkonzentration im Cytosol ist oft niedriger, als im Grund. Wenn Stoffe aufgenommen werden, dann meist im Austausch gegen H+. So auch bei Calcium. Die Pflanze säuert also den Boden an, um Stoffe zu importieren. (Das gilt natürlich nur allgemein, und auch hier geschieht dies nicht immer so.) Dabei wird so manches Mineral auch erst verfügbar gemacht.
Konkret zur Frage: Wenn also eine Topfpflanze mit hartem Wasser gegossen wird, so reichert sich Kalk im Topf an. Der Boden „verkalkt“. Für einige Zeit ist das nicht tragisch. Wenn aber eine bestimmte Calciumkonzentration überschritten wird, so werden andere Stoffe (z. B. Phosphate) schwer löslich. Der Dünger würde so also schwerer verfügbar. Im Garten findet sich in Mitteleuropa eine gänzlich andere Situation: Hier sind manche Böden völlig übersäuert. Da ist nicht nur der saure Regen schuld, sondern auch so mancher Nadelbaum oder Rododendronbusch, Pflanzen also, die in heimischen Gärten nichts zu suchen haben. (Der ökologische Wert ist oft der von Plastik.) Hier hilft Kalken den Wurzeln besser mit der Säure zurecht zu kommen, denn Kalk ist ein „natürlicher“, moderater Puffer. Wenn es den Wurzeln besser geht und sie außerdem nicht gegen einen Säuregradienten anarbeiten müssen, können sie auch den Dünger besser aufnehmen.
Was die angesprochenen Exoten anbelangt kann ich nur spekulieren. Mein Vorschlag ist: Manche Orchideenart ist auf nährstoffarme Böden angepasst. Hier kann Calcium helfen diese Situation zu simulieren (s. o.). Außerdem sind Orchideen fast immer mit bestimmten Pilzen vergesellschaftet, auch diese benötigen bestimmte Bodenbedingungen.
So, ich hoffe ich habe weiterhelfen können. Wenn noch Fragen zur Molekularbiologie da sind kann ich auch weiter ins Detail gehen. Sonst aber muß ich zugeben, daß ich kein Botaniker bin. Vielleicht aber kommt von dieser Seite ja doch noch eine Antwort.
Mit besten Grüßen,
Christian
Hallo Christian, vielen Dank für die ausführliche Darstellung des Ca-Stoffwechsels von Pflanzen. Ein Grosstel meiner Frage ist beantwortet, unklar ist mir aber doch noch, worin der eigentliche Unterschied im Ca des CaHCo3 beim Giessen und dem Ca beim CaCO3 im Dünger liegt und von der Pflanze „erkannt“ wird! Doch als Nicht-Chemiker und Nicht-Botaniker sondern als Human-Biologe begnüge ich mich mit Deinen Ausführungen, ich bedanke mich nochmals und bin mit freundlichen Grüssen Rolf
Sorry, Klammern und zwei vergessen, natürlich Ca(HCO3)2.
Hallo Rolf,
wie schon angedeutet: Pflanzen können direkt nur Ca2+ aufnehmen; im Austausch gegen H+.
Die Carbonate, die Du ansprichst, stehen miteinander im Gleichgewicht. Der Unterschied besteht also in der Pufferwirkung. CaCO3 „hebt“ den pH-Wert stärker, als das Hydrogencarbonat. Jetzt wäre es aber an der Zeit, wenn ein Botaniker sich zu Wort melden würde, denn bei welchem Boden welcher Effekt auftritt - tja, da muß ich passen.
Gruß,
Christian