Stickstoff-Fixierung – ein Tieftauchgang (Aus 1)

Vor etwa zwei Jahren schrieb ich ein Post, wo ich die Stickstoff fixierenden Pflanzen gefeiert als einer der Schlüssel, einen Schritt näher an den Wald Gartenbau hohe Ziele des zu bekommen Selbst Schaffung Fruchtbarkeit. Im gleichen Beitrag stellte ich als eine Tabelle mit einer ganz Vielzahl kvävefixerare, Platz durch ihre Fähigkeit, den Stickstoff aus der Luft zu erfassen und sie auf andere Pflanzen zur Verfügung zu stellen. Obwohl ich keine direkte sachliche Fehler in der Post gefunden haben, hat es in den letzten Monaten eine Menge Fragen über kvävefixerarnas richtige Rolle und mögliche Einschränkungen aufgedreht. Es begann, als ich frage mich, wie es tatsächlich funktioniert - welche Mechanismen zugrunde liegen, die Stickstoff-Fixierung, wie viel Stickstoff Pflanzen erfassen, wie viel davon können sie mit ihren Nachbarn zu verbreiten und wie sie es tun? Welche Faktoren beeinflussen ihre Stickstoff-fixierenden Fähigkeit? Und wie viele kvävefixerare benötigt für sie einen Unterschied zu machen? Leider scheint es, dass es auf diese Fragen keine einfachen Antworten sind. Stickstofffixierung, hängt von zahlreichen Faktoren ab und ist ein überraschend schlecht studierte Phänomen. In den folgenden Beiträge möchte ich noch einen Versuch zu machen, Antworten auf Fragen zu finden,. Willkommen bei der richtigen Delving einzuhalten!

Alle Nährstoffe sind wichtig, aber das Thema Stickstoff (N) vielleicht ist das wichtigste von allen. Es benötigt, um Aminosäuren zu bauen, die die Bausteine ​​aller Proteine ​​sind, auch jene Proteine ​​Enzyme genannt, die nahezu alle biologischen Prozesse in Pflanzen steuern. Darüber hinaus müssen wir Chlorophyll bilden, es hilft, andere Nährstoffe aufnehmen und stimuliert das Wachstum sowohl über als auch unter der Erde. Eine Pflanze leidet unter Mangel an Stickstoff wird durch blassgelben Blättern und schlechtes Wachstum gekennzeichnet.

Ohne Stickstoff wird es keine schöne grüne Blätter sein, die in diesem Teil meines Waldgarten.
Ohne Stickstoff wird es keine schöne grüne Blätter sein, die in diesem Teil meines Waldgarten.

Die Pflanzen, die wir kvävefixerare nennen, ist jedoch nicht wirklich Stickstoff aus der Luft binden sich selbst, sondern arbeitet mit hochspezialisierten Bakterien, dass der Fang Stickstoff aus der Luft und wandeln es in eine Form, die Pflanzen aufnehmen können. Diese leben in der Regel in kleinen Beulen, die auf der Außenseite der Wurzeln sitzen. Die bekanntesten Stickstoff fixierenden Pflanzen der Familie der Leguminosen gehör (Fabaceae). Diese Zusammenarbeit mit Bakterien, die entweder gehören zur Gattung Rhizobium oder der Gattung Bradyrhizobium [1]. Neben den unzähligen Leguminosen sind die Waldgarten Züchter interessante Pflanzen in anderen Gattungen, die in einer Symbiose mit Stickstoff fixierenden Bakterien der Gattung eingegeben haben Frankia, wie Erle (Alnus glutinosa) und Sanddorn (Hippophae Rhamnoides). Es gibt mehrere Arten von Stickstoff-fixierenden Organismen, aber sie sind nicht relevant für Wald Gartenbaukünstler [2].

Seabuckthorn ist ein kvävefixerarna Zusammenarbeit mit Frankia Bakterien.
Seabuckthorn ist ein kvävefixerarna Zusammenarbeit mit Frankia Bakterien.

Unabhängig von Mikroorganismen, die Capture-Stickstoff, es ist immer das Enzym Nitrogenase dass katalysiert die uppspjälkningen der atmosphärischen Stickstoffmoleküle (N2) und wandelt sie in Ammoniak (NH3). Enzyme sind Katalysatoren, dass chemische Reaktionen, die sonst nicht gewesen sein. Wir können als den Ofen an sie denken, wenn Brot backen. Um Wasser, Mehl und Hefe Brot zu werden, sie brauchen gebacken zu werden und es braucht viel Energie. In biologischen Stickstofffixierung, diese Energie von der Sonne, deren Licht wurde in Energie durch Photosynthese umgewandelt. Diese Energie wird verwendet, um die enorm stark zu brechen (Triple-)die Bindung zwischen den beiden Stickstoffatomen, die jedes kvävmolekyl bilden. Es ist klug ist, dass das Nitrogenase-Enzym nach der Reaktion verbleibende stattgefunden hat - genauso wie wir die Ofen mehrmals verwenden können, um Brot zu backen.

Så kan Nitrogenase se ut i modellform. Zur Bildung so das Enzym erfordert, auch Eisen, Molybdän und Schwefel. Quelle: PatríciaR, Wikimedia Commons.
Så kan Nitrogenase se ut i modellform. Zur Bildung so das Enzym erfordert, auch Eisen, Molybdän und Schwefel. Quelle: PatríciaR, Wikimedia Commons.

In der Natur gibt es nur zwei Prozesse, die neue Stickstoff auf die terrestrischen Ökosysteme hinzufügen: den ena, vorherrschende Verfahren ist die biologische Stickstofffixierung durch Bakterien. Die zweite tritt bei Gewittern, Wenn Blitz DEVICES enorme Energie spaltet atmosphärischen Stickstoffmoleküle nach oben, die kombiniert dann mit Sauerstoff und Stickoxide regnet anschließend nach unten und von der Vegetation aufgenommen werden. Alles andere Stickstoff im Ökosystem zirkulierenden Stickstoff recycelt, die einmal wurde aus der Atmosphäre entweder durch Bakterien oder während eines Gewitters gepflückt. Eine Menge verschwindet natürlich auch, entweder zurück in die Atmosphäre infolge der verschiedenen Abbauprozessen oder in Fließgewässern Auslaugen, so gibt es eine kontinuierliche Zufuhr von Stickstoff aus der Atmosphäre in den biologischen Systemen zu halten sie laufen. In neuerer Zeit jedoch haben wir dieses System richtig sowohl von der Verbrennung von fossilen Brennstoffen gestört (wo die Stickstoffverbindungen später nieder regnet gebildet und Stickstoff in der Atmosphäre vorhanden sieht vor Millionen von Jahren) und durch die übermäßige Verwendung von Düngemitteln hergestellt durch künstliche und energieverbrauchende Weise fixieren Stickstoff aus der Atmosphäre. Des Menschen Umwandlung von Luftstickstoff übersteigt derzeit alle natürlichen Prozesse Stickstofffixierung zusammen [3].

Da wir in den Wald Gartenarbeit sind nicht wollen, chemische Düngemittel zu verwenden, sind die Stickstoff-Fixierung Pflanzen sehr wichtig, mit neuen Stickstoff in das System zu bringen,. Aber wie wird der Stickstoff zur Verfügung zu Pflanzen tatsächlich? Mehr dazu im nächsten Beitrag.

Referenzen

[1] Brady, N.C. und R.R. Weil, Die Natur und die Eigenschaften von Böden. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, 2002.
[2] Santi, C., D. Bogusz, und C. Franche, Biologische Stickstoff-Fixierung in nicht-Leguminosen. Annals of Botany, 111(5): p. 743-67, 2013.
[3] Rock Power, J., W. Steffen, K. Niemand, A. Persson, F.S. Chapin, E.F. Lambi, T.M. Lenton, M. Scheffer, C. Folke, H.J. Schelln, B. Nykvist, dh. de Wit, T. Hughes, S. van der Leeuw, H. Rodhe, S. Sorlin, P.K. Snyder, R. Costanza, Die. Svedin, M. Falken, L. Karlberg, R.W. Corell, V.J. Fabry, J. Hansen, B. Gehhilfe, D. Liverman, K. Richardson, P. Crutzen, und J. A. Foley, Eine sichere Arbeitsraum für die Menschheit. Natur, 461(7263): p. 472-475, 2009.

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14 Gedanken zu "Stickstoff-Fixierung – ein Tieftauchgang (Aus 1)”

  • brillante Philipp! Haben Sie daran gedacht und fragte sich dies viel über sich selbst dann Zahlen ist es nur etwas eher vage (oder ohne Referenzen) behauptet, in der Literatur über Waldgärten. So wie Sie schreiben.
    Ein Aspekt, der Erwähnung verdient auch Pilze sein (Mykorrhiza) Fähigkeit, die Stickstoff fixierenden Bakterien mit Zugang zu Phosphor zu unterstützen. Damit ich weiß nicht so viel über… Wir freuen uns auf den nächsten Teil!

  • Sind keine Informationen über Stickstoff fixierenden Pflanzen in Dauerkulturen? Als ich studierte, wie sie vor allem von Stickstoff fixierenden Pflanzen in einer Mischung förgröda Ernährungs verbrauchen Gemüse sprach. Es gibt einige Vorlagen auf zu zählen. Aber einige Pflanzen, t.ex. Rotklee kann unter guten Bedingungen binden große Mengen an Stickstoff. Der Zustand, in dem die Beteiligung der kohlenstoffreichen Pflanzen (in der Regel verschiedene Arten von Gräsern). mit “Recht” Kohlenstoff / Stickstoff-Verhältnis so gebunden dies in Grünmasse und leckt nicht aus.

    Es scheint in permakulturkretsar weit verbreitet zu sein, dass es genug ist, um einige Stickstoff fixierenden Pflanzen in der Nähe von anderen Pflanzen zu kultivieren. Aber ich habe viele sehr schlechte Beispiele davon gesehen, wenn üppigen Kräuter mit jungen Obstbäumen zu konkurrieren wie. mit sehr schlechten Einrichtung als Ergebnis.

    Im Gemüseanbau zählen so weiter (ja, zählen, denke, es ist das Gesetz t.o.m. – Eutrophierung ist eines unserer größten Umweltprobleme) Industrie in der grünen Masse gebunden, die dann zur Verfügung stellt, der Industrie nach dem ersten und zweiten Jahr, wenn die Pflanzen zersetzen.

    Es muss hinzugefügt werden, dass die Stickstoff fixierenden Pflanzen in der Regel auf armen Böden wachsen. In nährstoffreichen Böden behindert Symbiose und Stickstoff-Fixierung ist nicht so groß,. Daher in der Regel professionelle Züchter impfen gewöhnlich immer die Bakterienstämme bei jeder Aussaat.

    Um diese Arbeit effektiv in mehrjährigen Kulturen machen, ich glaube, Sie haben zu denken, langsam und langfristige (Permakultur ist sicherlich auch auf langsamen Strömungen?). I en juvenil odling kanske en stor andel kvävefixerande växter ska odlas för att år fram i tiden successivt mogna. Precis som många naturliga miljöer där olika arter tar över varandra i successioner och strävar efter något slags klimax.

    Typ detta scenario:
    1. Störd mark med maskiner, packningsskador
    2. Örter med kraftiga rotsystem och som pga av enorm fröspridning finns i fröbanken börjar komma upp (typ åkertistel, gråbo, rödklöver)
    3. Gräsarter
    4. Trädpionjären, t.ex. Natter
    5. Sekundärarter, t.ex. Ich

    Varje artförberederförutsättningarna för att nästa ska kunna växa.

    Hoppas jag fick fram någon poäng eller tips 🙂

    Mvh
    J

    • Tack för bra och utförliga kommentarer Johan! Jag håller med ditt successionsförlopp, Somit wird ein großer Anteil kvävefixerare in den jungen Wald Garten und mehr sensuccessionsarter im reifen Waldgarten. Werden versuchen, über sie im Frühjahr zusammen einen Beitrag zu setzen. Bitte setzen Sie Ihre Erfahrungen zu teilen!

  • Marcus,
    Spaß haben Sie bis Mykorrhiza. Noch ein weiterer Super spannendes Thema. Empfehlen zu prüfen auf Paul Stamets und seine Ideen und die Erforschung von Pilz Bedeutung der Belastbarkeit von Ökosystemen mM.

    Mykorrhiza können Pflanzen mit Nährstoffzufuhr helfen. Er tut dies teilweise durch die “erstreckt” die Pflanzenwurzelsystem und absondern Enzyme, die die Fähigkeit zum Abbau von mehr schwerlösliche Verbindungen von Phosphor haben. Mykorrhizza und Stickstoff-fixierenden Bakterien, ich habe nichts über. Aber Pilze im Allgemeinen scheint starkes Fundament in allen reif zu sein (Wälder) Anlagenumgebung,.

    Erinnern Sie auch, dass ich gelesen, dass organische Böden Ökosysteme sind mehr Pilze dominant, während diejenigen, Dünger verwendet wird, ist mehr dominant Bakterien. Lösliche Stickstoff ist scheinbar nützlichen Bakterien Wachstum von Pilzen Kosten. Jedoch wurde es mit den Saprophyten zugehörigen (Verderbniserregern). Wie es mit Stickstoff fixierenden Bakterien ist habe ich schlechte Spur.

  • großen Beitrag! Eine Frage, die ich denke, dass in diesem Zusammenhang interessant wäre, ist genau, wie viel Energie bei der Herstellung einer bestimmten Menge von Dünger pro Quadratmeter Typ erforderlich ist, (in einer verständlichen Vergleich ausgedrückt) …om du snubblar över någon sådan information 🙂

  • Fast vid förbränning av fossila kolväten så är det huvudsakligen själva värmen som skapar NOx av luftens kväve. Detta blir faktiskt ännu värre om man har en katalysator som arbetar på hög värmesamma effekt som i blixtens urladdning för övrigt. Detta var bara en kommentar till att förbränning av forssila kolväten släpper fritt kväve som fanns i atmosfären för länge sedan.

    Men jag letar egentligen efter en referens på hur mycket kväve som fixeras av jordbakterier utan någrakvävefixerande växter”. Kommer inte ihåg var jag läste om det, trodde det var här. Har du nån aning? Es ist eigentlich erstaunlich viel wie von den Bakterien fixiert, die sich frei im Boden leben.

    Mit freundlichen Grüßen, Magnus

  • Magnus,
    Clostridium und Azobacter lernen zu beheben 3 kg / ha (für år). Kann nicht die Quelle jetzt finden ..,
    Die Gründüngungsmischungen denken Sie an die zählen 30 kg.
    Ich denke, die meisten dieser Hinweise geben können noch. Es gibt so viele Parameter, die für wie viel Stickstoff-Fixierung ins Spiel kommen, in die Erde.

  • Annevi,
    wäre interessant, solche Zahlen zu sehen. Aber ich glaube, Sie müssen präziser sein, wenn Sie die richtigen Informationen finden. Stickstoff-Fixierung durch Leguminosen, zum Beispiel nicht in der Lage sein, Handelsdünger aus Phosphatgestein zu ersetzen oder kalimagnesia zB.

  • Ja, ich finde noch Quelle, Denken Sie daran, dass ich sagte, war nicht. Aber ich erinnere mich, dass es eine nicht unerhebliche Stickstofffixierung durch Bakterien war, auch ohne Symbiose, und es wurde stark beeinflusst, wie schlecht die Welt war am Stickstoff in dem Ausgangspunkt (weniger Stickstoff in den Boden mehr Befestigungs =).

    Es wäre interessant gewesen, zu testen, und auch ziemlich einfach. Zum Beispiel, wenn Sie eine große “Topf” (ein Kunststofftank mit 1000L abgeschnitten oberen). Füllt mit Erde, oder mehr bevorzugt Sand oder Kies. Pflanzen comfrey, was sehr Stickstoff hungrig ohne Fixierung. Bewässerung mit Regenwasser, befruchten optional mit Dünger ohne Stickstoff. Cuts und wiegt Ernte.

  • 2/4 – 3/4 Stickstoff wird angegeben von Stickstoff-Fixierung kommen, Rückstände aus dem Boden. einlesen “Gröngödsling” im Bindemittel “Bio-Gemüsegarten im Grünen”. Aber es ist in anderen Zusammenhängen als Waldgärten.
    Führen Sie eine sorgfältig ausgewählte Zusammensetzung (mit Stauden) und ein Gründüngungs by-the-Buch in ein paar Jahren vor der Errichtung eines Waldgarten können gute Effekte bieten. Das Gemüse ist wertvoll.
    Aber mit Gründüngung, andere Effekte zu, was wiederum erhöht die Nährstoffaufnahme und die Fähigkeit des Bodens Ernährung zu liefern. Er ernährt sich die Erde.
    Nicht mit comfrey in Ihrem Experiment folgt, das ist nicht eine Pflanze, die Symbiose mit Bakterien ist.
    Glauben Sie, dass die Existenz von freilebenden Stickstoff fixierenden Bakterien in den Kies in Sant Fall? Sie überleben in Kies? Beachten Sie auch, dass Regenwasser enthalten einigen Stickstoff. Denken Sie über 6 kg / Jahr Anzahl und Hektar, wenn die Bauern ihre Nährstoffe Berechnungen.

  • Ja, ich denke, dass Stickstoff-fixierenden Bakterien in den Kies in der gleichen Art und Weise überleben, wie im Boden, aber es ist nur eine Annahme,.

    Der Grund für den Kies ist so wenig gespeichert Stickstoff im Boden wie möglich von Anfang an haben, obwohl es vielleicht nicht so wichtig, weil Stickstoff besonders gut im Boden nicht gespeichert. Und der Grund, Regenwasser zu verwenden ist, um eben auf die Menge an Stickstoff zu zählen, in der Lage sein wird zu der Straße.

    Der Grund zur Anlage comfrey ist, dass es einfach ist, zu pflegen, dominant (einige Unkräuter) und Stickstoff hungrig. Man kan då räkna med att kvävehalten i jorden hålls mycket låg, något som stimulerar kvävefixering. Dessutom tål vallört att beskäras kontinuerligt. Beskärt material vägs (helst torkat) och mängd kväve som har tatt ut från systemet är då lätt att beräkna, och det som tas ut måste ha fixerats asymbiotiskt (korrigerat med kväve tillfört med bevattning).

    Resultatet är att mängden asymbiotisk fixerat kväve i systemet lätt kan beräknas, dessutom över tid, utan några laboratorieanalyser.

  • Hallo, hoppas det finns liv här även i äldre intressanta bloggtexter. Tittat på skogsgödslingen och vad som lovas där. Führen Sie den folgenden Link unten, gibt ihnen die Antwort einen Teil Annevis in Frage zu stellen? Ich habe nicht die Notiz studiert 3, aber jetzt fragen, ob es widerspricht, was dieses Unternehmen gesagt wird,, Uhr enegivy? https://www.sg-systemet.com/miljo

    (Ein gelegentlicher Gedanke für Permakultur kann Schluckauf dieser Mistsysteme erhalten.)

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