Opti05aKalium

Aquaristik: Die Grundlagen verstehen

OPTIMIERUNGEN

d. Dünger II
Kalium
Urea
Ammoniumnitrat

Als Makrodünger wurde schon das

Element Kalium
benannt, das

- als Spurenelement für alle Stoffwechselvorgänge benötigt wird,
- als Nährstoff in die Pflanzenmasse eingebaut wird (2 - 5%),
- als Haupt-Ion zur Wasser-Mineralisierung gehört (1,7%)

Da Kalium für den Pflanzenwuchs verbraucht wird, muss es als Dünger nachgeführt werden, obwohl in naturnahem Wasser genügend Kalium gelöst sein sollte. Als eines der häufigsten Elemente steht Kalium in mehreren wasserlöslichen Salzen zur Verfügung, die aber alle entweder die Mineralstruktur verändern oder das Wasser durch die Res-Ionen verschmutzen.

KHCO3 = HCO3- + K+    erhöht Karbonathärte
K2SO4 = SO4-- + 2*K+   erhöht Sulfate
KCl       = Cl- + K+            erhöht Chloride
K3PO4 = PO4- + 3*K+    erhöht Phosphate
KNO3 = NO3- + K+       erhöht Nitrate

Ist ausschließlich ein Kalium-Mangel auszugleichen, kann Kalium zugeführt werden durch Kalium-Hydroxid, das nicht ungefährlich ist in der Handhabung, aber nun auch in der Aquaristik eingesetzt wird

KOH = OH- + K+ erhöht den pH-Wert

Diese Auswirkungen sind bei einer Dosierung zu beachten, auch wenn sie zumeist verschwiegen werden. Eine Salzzugabe ohne vorherige Berechnung ist unsauber.

Aus den dargestellten Redfield-Relationen ergibt sich eine sinnvolle Kalium-Dosierung, die sich zeigt als Verhältnis

NO3- : K+ = ~ 6

Achtung: Hier dreht es sich um die Düngung der Pflanzen, nicht um die Gesamtkonzentration der Kalium-Ionen!

Es ist aber üblich, den Kalium-Anteil weit höher anzusetzen, um ein Kalium-Defizit sicher zu unterbinden und dabei auf Urea verzichten zu können.

Den höchsten Stickstoff-Anteil hat, wie schon gesagt,
Urea CH4 N2O

Während Kaliumnitrat KNO3 im Wasser problemlos zu den Düngerstoffen Kalium K+ und Nitrat NO3- diffundiert,

KNO3 = NO3- + K+

muss Urea durch Mikroben mehrstufig bei Sauerstoffüberschuss ("aerob") umgewandelt werden:

1. Im Wasser löst sich sich Urea auf in Kohlendioxid plus giftiges Ammoniak, in saurem Wasser (Protonen-Überschuss!) in Kohlendioxid plus pflanzenverwertbares Ammonium

CH4 N2O = CO2 + 2*NH3 bzw CH4 N2O + 2*H+ = CO2 + 2*NH4+

2. Es bilden sich Hydrogencarbonate und geben Protonen ab, KH steigt an, der pH-Wert sinkt

CO2 + H2O = HCO3- + H+

3. In aeroben Umfeld (Sauerstoff-Überschuss!) bauen bestimmte Mikroben das giftige Ammoniak und das von Pflanzen nicht verbrauchte Ammonium um in schädliches Nitrit

3*O2 + 2*NH3 = 2*NO2- + 2*H2O + 2*H+ bzw 3*O2 + 2*NH4+ = 2*NO2- + 2*H2O

4. Ebenfalls in aeroben Umfeld bauen andere Mikroben das giftige Nitrit um in pflanzenverwertbares Nitrat (= Oxidation: Redox-Wert!)

2*NO2- + O2 = 2*NO3-

Daraus folgt folgt

1*CH4N2O > 2*NO3-
bzw
10[g/l] CH4N2O = 22,1[g/l] NO3-
10[g/l] CH4N2O = 36,4[g/l] KNO3

Mit Urea kann eine Überdosierung von Kalium vermieden werden, allerdings muss die biochemische Oxidation durch beide Mikrobenstämme gesichert sein.

Eine Düngung mit Urea verlangt also zwingend
- Mikroben-Aktivität
- hohen Redox-Wert

Ein starker Stickstoff-Lieferant ist auch

Ammoniumnitrat NH4 NO3

ist aber wegen seiner Explosionsneigung nicht rein, sondern nur dotiert verfügbar, und die Handhabung ist nicht unproblematisch. Ein Vorteil ist das Fehlen weiterer, nicht zwingend sinnvoller Mineralien, da beide Lösungsprodukte, Ammonium und Nitrat, direkt von Pflanzen verarbeitet werden:

NH4 NO3 = NO3- + NH4+
bei p+-Mangel (pH > 7) allerdings ensteht giftiges Ammoniak (!)
NH4+ = NH3 + p+

Also Vorsicht!