Nährstoffe als Wachstumsfaktoren

44B0598

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Wintersemester

1 Semester

Das Wachstum und der Ertrag von Kulturpflanzen sowie die Qualität der Erzeugnisse werden entscheidend durch das Nährstoffangebot im Wurzelraum beeinflusst. Kenntnisse zu diesen Zusammenhängen sind daher für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion unverzichtbar. In dem Modul werden neben grundlegenden Aspekten der Pflanzenernährung auch die biochemischen und physiologischen Funktionen von Mineralstoffen im Pflanzenstoffwechsel betrachtet und ein Einblick in die wissenschaftlichen Arbeitsmethoden des Fachgebietes gegeben. Des Weiteren wird ein Grundverständnis zur Nährstoffversorgung von Pflanzen im Hinblick auf kultur-, standort- und umweltrelevante Anforderungen geschaffen.

1     Pflanzenernährung als wissenschaftliche Fachdisziplin
1.1  Historische Entwicklung
1.2  Forschungsgebiete der modernen Pflanzenernährung

2     Zusammensetzung der Pflanzensubstanz
2.1  Definition und Einteilung von Nährstoffen
2.2  Nährstoffgehalte in Pflanzen und Einflussgrößen
2.3  Aufnahme und Funktionen von Nährstoffen in der Pflanze

3     Nährstoffe in Böden und anderen Anbaumedien
3.1  Bindungsformen der Nährstoffe
3.2  Prozesse und Faktoren der Nährstoffdynamik

4     Mechanismen und Einflussgrößen des Antransports von Nährstoffen an die Wurzel
4.1  Interzeption
4.2  Diffusion
4.3  Massenfluss

5     Wurzelsystem und Nährstoffmobilisierung
5.1  Genotypische Unterschiede in der Effizienz der Nährstoffaufnahme und der Wurzelmorphologie
5.2  Pflanzliche Mechanismen zur Verbesserung der räumlichen und chemischen Nährstoffverfügbarkeit

6     Nährstoffaufnahme
6.1  Bedeutung der Zellwand und des Plasmalemmas
6.2  Mechanismen des Stofftransports durch Biomembranen
6.3  Einflussfaktoren der Nährstoffaufnahme

7     Nährstofftransport in der Pflanze
7.1  Apoplastischer und symplastischer Transport in der Wurzel
7.2  Langstreckentransport im Xylem und Phloem

8     Makro- und Mikronährstoffe im Detail
8.1  Fraktionen und Umsetzungen im Boden
8.2  Aufnahme und Funktionen in der Pflanze
8.3  Diagnose und Beurteilung von Ernährungsstörungen
8.4  Übersicht zu handelsüblichen Düngemitteln

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• mündliche Prüfung oder
• Klausur

• regelmäßige Teilnahme

Standardprüfungsart ist die Klausur (im Falle der Abweichung wird die genannte alternative Prüfungsform von der prüfenden Person ausgewählt und bei Veranstaltungsbeginn bekannt gegeben).

Klausur, 2-stündig;

Regelmäßige Teilnahme an der vorlesungsbegleitenden Gewächshausübung (mind. 80 % dieses Veranstaltungsteils).

Inhalte der Module "Chemie und Biochemie" und "Einführung in die Biologie der Pflanzen".

Die Studierenden verfügen über ein allgemeines Grundwissen im Bereich der Pflanzenernährung. Sie können erklären, wie Nährstoffe in Böden und anderen Anbaumedien vorliegen, wie Nährstoffe von der Pflanze aufgenommen und in der Pflanze transportiert werden und welche Funktionen die Nährstoffe in der Pflanze haben.

Die Studierenden können die Mechanismen und Einflussgrößen der Nährstoffaneignung durch Pflanzen detailliert beschreiben. Sie sind in der Lage, Zusammenhänge zwischen der Entwicklung und der Ernährung von Pflanzen aufzuzeigen. Sie können die Ausprägung von Ertrags- und Qualitätsmerkmalen gärtnerischer und  landwirtschaftlicher Kulturen in Beziehung zur Nährstoffversorgung setzen. Sie können außerdem grundlegende wissenschaftliche Methoden im Bereich der Pflanzenernährung darlegen.

Die Studierenden können einschätzen, wie sich die Dynamik verschiedener Nährstoffe im Boden unterscheidet und welche Relevanz Bodenparameter hierauf haben. Sie sind auf dieser Basis in der Lage, kritisch zu reflektieren, wie sich der Standort und Anbaumaßnahmen auf die Nährstoffausnutzung auswirken und durch welche Maßnahmen diese gegebenenfalls verbessert werden kann. Die Studierenden können außerdem einordnen, wie die einzelnen Makro- und Mikronährstoffe in den pflanzlichen Stoffwechsel und zelluläre Strukturen eingebunden sind und welche Implikationen sich hieraus für die Entwicklung der Pflanzen ableiten lassen.

Die Studierenden können die Bedeutung von Mineralstoffen für den Kulturerfolg in der Pflanzenproduktion einordnen und Ansatzpunkte zur Optimierung der Nährstoffversorgung  entwickeln. Sie sind befähigt, mittels visueller Diagnose  Vermutungen über die Ursachen ernährungsbedingter Störungen anzustellen.

Die Studierenden sind in der Lage, einfache pflanzenbauliche Versuche zur Ernährung von Pflanzen mittels Bonituren und ausgewählten, nicht-destruktiven Analyseverfahren auszuwerten. Sie können die gewonnenen Erkenntnisse unter Einbeziehung der wissenschaftlichen Fachliteratur im Kontext des aktuellen Stands des Wissens einordnen und bewerten.

Die Studierenden können Daten aus pflanzenbaulichen Versuchen aufbereiten und in Form eines Vortrags präsentieren. Die Studierenden sind in der Lage, sich in Fachdiskussionen einzubringen, hier eigene Standpunkte zu vertreten und diese im Austausch mit anderen Teilnehmenden zu reflektieren.

Die Studierenden können grundlegende Forschungsansätze aufzeigen, die zur Untersuchung von Fragestellungen in der Pflanzenernährung geeignet sind und reflektieren diese.

• Daum, Diemo

• Daum, Diemo

Vorsatz, Carsten