Die Hauptnährelemente

Gesunde Eiche (rechts) im Vergleich zu einer Eiche mit Mangelerscheinungen (links). Foto: Petr Kapitola/bugwood.org

Grüne Pflanzen sind Selbstversorger: Das Chlorophyll in ihren Blättern erlaubt ihnen das Sonnenlicht zu nutzen, um Energie zu gewinnen. Ganz ohne fremde Stoffe geht es aber trotzdem nicht. Eine Reihe von Elementen, die sogenannten Nährsalze sind notwendig, damit aus einem Keimling ein ausgewachsener Baum wird. Sämtliche Nährsalze werden über die Wurzeln aufgenommen und zwar in gelöster Form durch das Bodenwasser.

Stickstoff ist das wichtigste Nährelement und ist nicht nur in der Atmosphäre, sondern auch in organischen Böden reichlich enthalten. Je nach Standort schwanken die Vorräte im Wald. Während in armen Böden nur 100 kg/ha an Stickstoff enthalten sind, weisen nährstoffreiche Böden bis zu 15 Tonnen auf. Stickstoff ist ein wesentlicher Bestandteil von Eiweißen und für das Zellwachstum wichtig. In Koniferennadeln beträgt der Stickstoffanteil bis zu 1,8 % während im Holz nur etwa 1 % an Stickstoff gespeichert ist. Pflanzen sind nicht in der Lage den Luftstickstoff zu nutzen. Im Wald sind vor allem Knöllchenbakterien, die mit verschiedenen Pflanzen wie Ginster oder Klee eine Symbiose eingehen, dafür verantwortlich, dass der Stickstoff nutzbar wird.  Stickstoffmangel erkennt der Waldbesitzer an kleinen, blassgrünen bis gelblichen Blättern sowie an verkürzten Trieben, die über den gesamten Baum verteilt sind. Einige Baumarten wie die Douglasie reagieren auf Stickstoffmangel auch mit einem vorzeitigen Abwurf ihrer Nadeln.

Kalium findet sich in silikathältigen Böden, im Humus hingegen kommen nur sehr geringe Anteile an Kalium vor. Die Hauptquelle liegt in Tonmineralen. Kalium ist ein für das Pflanzenwachstum unerlässliches Nährelement. Junge Pflanzen benötigen besonders viel Kalium, es beeinflusst vor allem den Wasserhaushalt. Außerdem ist es verantwortlich für die Frostresistenz und die Bildung von Vitaminen, Zucker, Stärke und Eiweißen. Von dem im Boden gespeicherten Kalium ist nur ein geringer Teil für die Pflanzen verfügbar. Positiv für die Kaliumaufnahme ist ein gut durchlüfteter Boden, da die Kaliumaufnahme vergrößert wird, wenn die Wurzeln reichlich mit Sauerstoff versorgt sind. Kalium wird leicht aus dem Boden ausgewachsen. Ein Mangel zeigt sich meist nur an älteren Nadeln, bei denen sich die Spitzen gelblich verfärben. Bei starkem Mangel verfärbt sich die gesamte Nadel braun, außerdem rollen sich die Nadelspitzen und die Ränder ein. Bei extremem Mangel kommt es zu einem reduzierten Höhenwachstum von Jungpflanzen.

Das Vorkommen von Magnesium in Böden kann stark schwanken und liegt zwischen 0,1 bis 1,5 %. Silikatarme Sandböden enthalten sehr wenig Magnesium, während es in kalkreichen Böden reichlich vorkommt. Ebenso wie Kalium ist es in Tonmineralen enthalten. Magnesium ist ein Bestandteil des Chlorophylls und deshalb von zentraler Bedeutung für die Vitalität von grünen Pflanzen: die gesamte Photosynthese hängt vom Vorhandensein von Magnesium ab. Bei Streunutzung oder auch der Ganzbaumnutzung kommt es zu großem Magnesiumverlust. Dieser kann bis zu 1,5 mal so hoch sein wie der jährliche Verbrauch an Magnesium. Ein Mangel an Magnesium zeigt sich anhand von goldgelben bis rotbraunen Nadelspitzen, wobei es einen scharfen Übergang zum grünen Nadelteil gibt. Bei schwerem Mangel kann es auch zu einer gänzlichen Verfärbung der Nadeln kommen. Es verfärben sich sowohl ältere als auch jüngere Nadeljahrgänge, wobei sich zuerst die älteren Nadeln verfärben.

Phosphor kommt in der Natur nicht in reiner Form, sondern nur in Verbindungen vor.  Der Phosphorgehalt im Boden ist stark vom Ausgangsgestein abhängig. Von allen Nährelementen kommt Phosphor am seltensten vor, lediglich zwischen 0,02 und 0,15 % des Bodens bestehen aus Phosphor.  Im Wald ist Phosphor vor allem im Humus zu finden, weshalb eine Streunutzung sich besonders schädlich auf den Phosphorvorrat auswirkt. Das seltene Nährsalz ist von zentraler Bedeutung für den Energiestoffwechsel sowohl von Tieren als auch von Pflanzen. Phosphormangel ist leicht erkennbar, da sich die betroffenen Blätter zuerst graugrün verfärben, in späterer Folge nehmen die Blätter eine violettrote bis kupferbraune Färbung an.  Dabei verlieren die Blätter sowohl an Masse als auch an Länge, bei langjährigem Mangel reduziert sich auch das Höhenwachstum.

Schwefel kommt nur in Spuren im Boden vor, der Anteil liegt bei nur 0,1 %. Im Waldboden liegt der Großteil des Schwefels im Humus. Schwefel ist für Pflanzen lebensnotwendig, es ist unter anderem ein Baustein von Vitaminen und Aminosäuren. Bei Überversorgung kann es aber zu schweren Schäden kommen, wenn etwa zu viel Schwefel durch die Luftverunreinigung aufgenommen wird.  Ein Mangel an Schwefel tritt dagegen kaum auf.

Kalzium ist eines der zehn häufigsten Elemente, etwa 3 % der Erdkruste bestehen aus Kalzium. In kalkreichen Böden kann der Kalziumanteil bis zu 20 % betragen. Kalzium spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel der Pflanzenzellen.

Nährstoffverbrauch

In einem Jahr verbraucht ein ha Wald folgende Mengen an Nährstoffen:

Stickstoff: 25 bis 45 kg

Kalzium: 20 bis 40 kg

Kalium: 11 bis 33 kg

Magnesium: 3 bis 6 kg

Phosphor 3 bis 6 kg

Bodenkraft erhalten

Als Waldbesitzer kann man durch eine Reihe von Maßnahmen dazu beitragen, die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten. So sollten Pionierbaumarten wie Birke, Salweide und Eberesche belassen werden, da diese mit ihren kräftigen Wurzeln den Boden gut erschließen und ihre Streu leicht zersetzbar ist. Die Ganzbaumnutzung sollte unterlassen werden, da es dadurch zu starken Nährstoffverlusten kommen kann. Ebenso sollte darauf geachtet werden bei der Holzrückung den Boden nicht zu verdichten. Forsttraktor und Krananhänger sollten sich deshalb nur entlang der geplanten Rückegassen bewegen.

Nährelement Mangelerscheinung
Stickstoff Kurze Triebe, kleine Blätter, gelbgrüne Verfärbung, von den älteren zu den jüngeren Nadeljahrgängen fortschreitend
Phosphor Kleine Blätter und Nadeln, Nadeln sind blaugrün gefärbt, Laubblätter zeigen rötliche bis braue Flecken bis zur Blattmitte
Kalium Gelbverfärbung der Nadeln, die abgestorbenen Blattspitzen verfärben sich rotbraun, die Blattränder sind gelb bis braun
Magnesium Nadeln sind goldverfärbt mit scharfem Übergang zu grünem Teil, Blätter zeigen gelbe bis braune Flecken
Mangan Nadeln und Blätter sind gelbverfärbt, nur die Blattadern sind grün
Eisen Nadeln und Blätter sind gelblichweiß aufgehellt

Mangelerscheinungen der verschiedenen Nährelemente.