Nährstoffe der Pflanze: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Na; daneben noch Spurenelemente.Spurenelemente benötigt die Pflanze in geringen Mengen zum normalen Wachstum.Die Pflanze erzeugt aus Wasser und Kohlendioxid unter Ausnutzung der Energie des Sonnenlichtes Stärke. Der Vorgang ist als Photosynthese bekannt. Zum Wachstum benötigt die Pflanze daneben aber noch eine Vielzahl von Mineralstoffen, die sie in Form von Ionen aus dem Boden aufnimmt. In größeren Mengen braucht sie Nitrat, Phosphat, Kalium, Calcium und Magnesium. Bor, Kupfer, Mangan, Zink, Cobalt u. a. werden nur in kleineren Mengen benötigt und deshalb als Spurenelemente bezeichnet. Schwefel, Eisen und Natrium nehmen eine Mittelstellung ein.
Schon die Römer haben Kalkdünger eingesetzt, der nach unserem heutigen Wissen der Versauerung des Bodens entgegenwirkte. Heute werden mit Kalkdüngern schädliche Einflüsse durch Schwefeldioxid auf dem Boden aus Luftverunreinigungen gemildert.
Im Jahre 1840 stellte Justus von Liebig eine Theorie über die Ernährung der Pflanzen auf. Er wies nach, welche Salze die Pflanzen dem Boden zum Aufbau ihrer Substanz entnehmen und welche (Nähr)-Stoffe deshalb durch die Ernten entzogen werden. Tabelle 26 gibt den Nährstoffentzug durch Getreide wieder.
| N | P2O5 | K2O | MgO | |
| Weizen | 20-35 | 7-14 | 20-25 | 2-5 |
| Roggen | 20-30 | 7-15 | 20-30 | 2-5 |
| Wintergerste | 20-25 | 8-12 | 20-30 | 2-4 |
| Sommergerste | 15-25 | 8-12 | 20-25 | 2-4 |
| Hafer | 20-30 | 10-15 | 30-40 | 3-5 |
Liebig betrachtete Phosphorsäure, Kali und Kalk als die wichtigsten Pflanzennährstoffe; doch noch zu seinen Lebzeiten wurde die überragende Bedeutung des Stickstoffs für das Pflanzenleben erkannt. Eine durchschnittliche Weizenernte von 44 dt/ha entzieht dem Boden 110-150 kg N. Zwar liefert der Boden selbst durch Verwitterung und biochemische Prozesse laufend Nährstoffe, doch reichen diese in Mitteleuropa höchstens für die Erzeugung von 7000-9000 dt/ha Getreide aus.
Minimum gesetzt nach von Liebig: der am wenigsten im Boden vorhandene Nährstoff bestimmt das Gedeihen der Pflanze.Mineraldünger werden auf der Grundlage wissenschaflicher Erkenntnisse hergestellt.Mineraldüngergaben müssen dem Pflanzenbedarf und der Bodenbeschaffenheit angepaßt sein.Besondere Bedeutung hatte Liebigs Feststellung, dass von den Nährstoffen des Bodens der im Minimum vorkommende Stoff die Höhe des Ertrages bestimmt: Gesetz vom Minimum. (Beispiel Eutrophierung: Phosphat ist in einem See oder Fluß der »Minimumstoff« unter den Pflanzennährstoffen. Wenn der Phosphatgehalt durch ungeklärte Abwasser zunimmt, nimmt das Algenwachstum überdurchschnittlich zu.)
Justus von Liebig spricht seine Sorge um die Landwirtschaft in einem Brief an Friedrich Wöhler 1862 aus:
»Ohne dass der unwissende Landwirth es nur gewahr wird, beschleunigen seine Mühen und Sorgen und seine Arbeit nur seinen Untergang; die Erträge seiner Felder nehmen durch die Stallmistwirtschaft fortwährend ab, und seine gleich ihm unwissenden Kinder und Enkel sind zuletzt unvermögend, sich auf der Scholle zu behaupten, auf der sie geboren sind.«
Liebigs Erkenntnisse bilden heute noch die Grundlagen der Mineraldüngung; er ist der »Vater der Agrikulturchemie«.
Der durch die Ernte verursachte Nährstoffentzug kann durch die Zufuhr von Stallmist nicht ausgeglichen werden. Nur die Anwendung von Mineraldüngern ermöglicht eine volle Deckung des Nährstoffbedarfs der Nutzpflanzen. Bereits im Jahre 1843 entstand in England, aufbauend auf den Vorschlägen Liebigs, eine Fabrik zur Erzeugung von Phosphatdüngern. Zur Deckung des Stickstoffbedarfs begann man im gleichen Jahre mit der Einfuhr von Chilesalpeter nach Europa. Durch das Haber-Bosch-Verfahren wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts praktisch unerschöpfliche Stickstoffquellen erschlossen. Den Kaliumbedarf deckte man aus natürlich vorkommenden Salzlagern, z. B. bei Staßfurt. Welche Erfolge die Anwendung von Mineraldüngern bringt, zeigen die Abb. 52.6 und 52.7
Genauere Untersuchungen haben ergeben, dass der Nährstoffentzug in einem ganz bestimmten Verhältnis erfolgt. Das Verhältnis ändert sich natürlich etwas bei den verschiedenen Nutzpflanzen und bei entsprechender Fruchtfolge. Wichtig ist ferner die Tatsache, dass die angebotenen Dünger nur zum Teil ausgenutzt werden können. Während Stickstoff- und Kalidünger zu 80% verwertet werden, kann Phosphatdünger nur zu 50% ausgenutzt werden. Darauf muß bei der Herstellung eines vollwertigen Düngers geachtet werden. Der erste Volldünger der Welt war das von der BASF bereits vor über 80 Jahren hergestellte Nitrophoska. Heute gibt es verschiedene Nitrophoska-Sorten, die Stickstoff, Phosphat und Kalisalz in unterschiedlichen Mengen enthalten.
Die chemische Industrie stellt neben Volldünger auch Düngemittel her, die die Anreicherung des Bodens mit bestimmten Nährstoffen erlauben. Weitere Beispiele für
Volldünger sind:
Hakaphos, Mairol.
Stickstoffdünger: Harnstoff, Kalkstickstoff, Ammoniumsulfat.
Phosphorsäuredünger: Superphosphat, Rhenaniaphosphat, Thomasphosphat.
Kalidünger: Kainit, Kaliumsulfat.
Bedeutung der Mineraldünger für die Menschheit. Trotz der unbestrittenen Erfolge der Düngung mit Mineraldüngern erheben sich immer wieder Stimmen, die den »Kunstdüngern« gesundheitsschädliche Einflüsse nachsagen. Wissenschaftlich exakt durchgeführte Untersuchungen in verschiedenen Ländern konnten in keinem Fall den Beweis bringen, dass Menschen, die mineralisch und nicht mit Stallmist gedüngte Pflanzenkost zu sich nehmen, in ihrer Gesundheit Nachteile erleiden. Im Gegenteil: es liegen Ergebnisse vor, die beweisen, dass eine sachgemäße Verwendung von Mineraldüngern wesentlich zur Förderung gesunder Pflanzenkost beiträgt.
Mineraldünger liefern einen wesentlichen Beitrag zum Kampf gegen den Hunger in der Welt.Ohne mineralische Düngung ist eine ausreichende Ernährung der z. Zt. lebenden Weltbevölkerung unmöglich. Um so weniger kann die ständig wachsende Menschheit auf Mineraldünger verzichten.
