Warum sind Makronährstoffe im Gestein anders gebunden als Mikronährstoffe?
Die Nährstoffe in Düngern und in Urgesteinsmehlen werden nicht in der eigentlichen chemischen Verbindung aufgelistet, sondern als Äquivalenz-Oxide, damit die Düngemittel bzw. Urgesteinsmehle vergleichbar werden. In einem Urgesteinsmehl aus einem Ergussgestein bzw. deren Umwandlung durch Druck und Temperatur liegen die Minerale als hochkomplexe Kristalle (zumeist) vor. Diese Kristalle bestehen aus 5 und oft viel mehr Elementen mit etwas wechselnden Zusammensetzungen. Nur wenige Kristalle liegen in chemisch relativ reiner Zusammensetzung vor. Beim Zermahlen werden diese Minerale zwar physisch zerkleinert, bleiben aber, bloß in kleinerer Größe, als solche erhalten. Dadurch sind die chemischen Elemente nach wie vor fest in diesen Kristallen gebunden. Durch das Zermahlen zu Mehl wird jedoch die Oberfläche der Partikel milliardenfach größer, so dass ein hoher Oberflächendruck entsteht, der eine rapide Vergrößerung der chemischen Reaktionsfähigkeit zur Folge hat, wodurch Gesteinsmehle zig Millionenmal schneller verwittern als z.B. kleine Steine. Das gilt für Mikronährstoffe genau so wie für Makronährstoffe. Die Wurzelspitzen der Pflanzen sind in der Lage, organische Säuren abzusondern, um chemisch fest gebundene Nährstoffe bzw. wasserunlösliche Nährstoffe in organische Metallverbindungen umzuwandeln, welche wasserlöslich sind und damit von den Pflanzen aufgenommen werden können. Das passiert bei Makronährstoffen genauso wie bei Mikronährstoffen.
Nun kommt aber der große Unterschied: Man darf sich das nicht so vorstellen, dass die Wurzelspitzen den Boden um sie herum mit organischen Säuren einschwemmen. Es handelt sich nur um mikroskopisch kleine Mengen an organischer Säure. Leider kann man hier keine pdf-Dateien anhängen, wo das wissenschaftlich beschrieben wird. Diese winzigen Mengen organischer Säure bilden natürlich nur winzige Mengen Chelate. Das bedeutet aber, winzige Mengen mobilisierte Makronährstoffe wirken sich in Angesicht des Gesamtbedarfes an Ihnen nicht merklich aus. Winzige Mengen mobilisierte Mikronährstoffe können aber die Versorgung der Pflanzen dramatisch verändern, denn es werden ja nur winzige Mengen für Enzyme und Katalysatoren benötigt.
Bei Mineraldüngern sind die Nährstoffe in der Regel in wasserlöslicher Form vorhanden (Ausnahmen z.B. Kalk, Magnesiumkalk, Gips). Da brauchen sich die Wurzeln der Pflanzen nicht so abmühen wie bei den Spurenelementen im Boden, die in der Regel recht fest immobilisiert sind. Dagegen liegen die Mikronährstoffe in Düngern schon in Chelatform vor, so dass diese schnell aufgenommen werden können, aber genau so schnell ins Grundwasser ausgewaschen werden.
Zur Verwitterungsgeschwindigkeit von Ergussgestein bzw. deren Umwandlungsgestein. Beispiel Granit: In Dresden sind seit über 100 Jahren Granitplatten als Gehwegplatten im Einsatz. Über die Jahrzehnte begannen diese massiven Granitplatten regelrecht zu rosten, d.h. sie verfärbten sich ocker bis rotbraun, besonders an den Stellen, wo z.B. Wasser aus Fallrohren darauf fiel. Dieser Rost in Form von Fe2O3 und Eisen(III)-oxidhydrate entsteht durch den Zerfall des Glimmers, einem eisenhaltigen Mineral im Granit. Warum rosten dann z.B. Basalt oder Diabas nicht? Diese Mineralien enthalten ja auch rund 10 % Eisenoxidäquivalent, also fast so viel wie Eifellava. Sie rosten auch, nur es entsteht kein rotbraunes Fe2O3, sondern schwarzes Fe3O4 und andere Eisenhydroxide, z.B. grün, und das fällt in Anbetracht der grauen Farbe nicht so auf. Gesteinsmehle verwittern zig millionenmal schneller wegen ihrer extrem hohen spezifischen Oberfläche.
Urgesteinsmehl aus Eifellava liegt als Lava mit Körnungen von superfeiner Vulkanasche bis zur Steingröße seit Millionen bis Zehntausenden Jahren schon zerkleinert als dicke Schichte vor, die dann im Tagebau gewonnen und gesiebt und z.T. auch auf die gewünschte Größe gebrochen werden. Der letzte große Ausbruch in der Eifel liegt, wenn ich mich richtig daran erinnere, schon ca. 12000 Jahre zurück. Da das Material schon seit dem Ausbruch in recht kleinen Größen vorlag und damit schon einer erhöhte spezifische Oberfläche hatte, war sehr viel Zeit und günstige Bedingungen für eine gute Verwitterung vorhanden. Dazu kommt die große Porosität von Lava und anderen porösen Vulkanmineralien, z.B. Perlit, Bims Zeolith, Vermiculite u.a.. In diese Porosität dringt Wasser ein und im Winter zersprengt der Frost diese porösen vulkanische Minerale in immer kleinere Partikelgrößen - je häufiger der Wechsel um den Gefrierpunkt, desto schneller. Woran erkennt man ganz leicht den hohen Verwitterungsgrad der Eifellava? Ganz einfach - an der rotbraunen Farbe, denn nur Fe2O3 ist rotbraun, aber kein anderers Eisenmineral. Eisen(III)-oxidhydrate ist ockerfarben, aber ebenso ein Verwitterungsprodukt.
Veranschaulichung der Erhöhung der chemischen Reaktionsfähigkeit mit kleiner werdenden Partikelgröße. Als Stäube bzw. Mehle werde an sich chemisch träge Stoffe als Staub-Luft-Gemisch plötzlich sehr explosiv. Ihr habt sicher schon einmal von Explosionen von Mehl, Kohlestaub, Puderzucker bzw. Schwefelstaub gehört.
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Thema: Vergleich verschiedener Urgesteinsmehle (Gelesen 7755 mal)
