Wer im Spätsommer nach erfolgter Ernte seine Bohnenbeete rodet, wundert sich vielleicht über die vielen Knöllchen, die an den Wurzeln der Pflanzen hängen. Eine Wurzelkrankheit? Parasiten? Schneckeneier? Pilzbefall? Manch einer wäre vielleicht sogar entsetzt, wüßte er, daß es Bakterien sind, die die Pflanze zur Bildung dieser kugeligen Auswüchse veranlassen.

Die Stickstoffquellen im Boden

Da Pflanzen und Tiere (wie oben erwähnt) Eiweiß enthalten, gelangt bei der Zersetzung ihrer toten Reste durch Pilze und Bakterien der Stickstoff wieder in den Boden. Dabei entsteht nicht das Gas Stickstoff, sondern die stickstoffhaltigen Ammoniumsalze und Nitrate. Diese sind leicht wasserlöslich und können von den Wurzeln gut aufgenommen werden.

Diese Erkenntnis macht man sich bei der Verwendung von Stickstoffdünger zunutze: er enthält vor allem Salze wie Ammoniumnitrat oder Salpeter (Natriumnitrat).

Da alle diese Salze sehr gut löslich sind, gelangen sie aber auch schnell ins Grundwasser und belasten damit die Umwelt* (Nitrat ist im Trinkwasser giftig!). Alternativ können daher (unlösliche) organische Verbindungen gedüngt werden, die langsam von Bakterien zersetzt werden und nur soviel Salze liefern, wie verbraucht wird: Blut-, Horn- oder Knochenmehl, Kompost**, Grasschnitt, Laub ...

Wenige Millimeter messen die von der Bohnenpflanze gebildeten Knöllchen im Durchmesser.

Noch eine Variante: Gründüngung

Auch die Lupine ist ein Schmetterlingsblütler. Gerne wird sie als "Gründünger" gesät, ohne daß die Pflanze selber dabei sonderlich interessant wäre. Aber die symbiontischen Bakterien bereichern die Pflanze mit aus der Luft gewonnennen Stickstoffverbindungen, die beim Umpflügen des Lupinenfeldes dann voll und ganz den danach angepflanzten Gewächsen zur Verfügung stehen.

Nitratbelastung

* Auch im angepflanzten Gemüse können auf diesem Wege gesundheitsschädliche Nitratmengen angesammelt werden. Blattgemüse von überdüngten Flächen sollte nicht gegessen werden.

** Durch bakterielle Prozesse bei der Verrottung im Kompost werden bereits große Mengen löslicher Stickstoffverbindungen gebildet. Auch mit diesem ach so natürlichen Dünger ist eine Überdüngung möglich!

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Doch kein Grund zur Panik: Die Bohnenpflanze wächst mit ihrem "Haustier", dem Bakterium Rhizobium phaseoli, erst so richtig gut.

Wie kommt das?

Pflanzen (wie auch Tiere) bestehen im Wesentlichen aus Eiweiß, Fett und Kohlenhydraten. Diese Stoffe werden beim Wachstum aus den chemischen Elementen Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff aufgebaut. Wasserstoff und Sauerstoff liefert das Wasser aus dem Boden, Kohlenstoff und Sauerstoff stammen aus dem Kohlenstoffdioxid der Luft.
Stickstoff wird dabei vor allem zur Eiweißbildung benötigt. Er befindet sich zwar ebenfalls reichlich in der Luft (80 %!), kann aber von den Pflanzen nicht aufgenommen und weiterverarbeitet werden. Als Stickstoffquelle dienen den Pflanzen daher verschiedene Stickstoffverbindungen, die im Boden vorkommen.

Der Trick der Bohne

Was die Bohne nicht kann, können manche Bakterien: Stickstoff aus der Luft aufnehmen und in wasserlösliche Verbindungen umwandeln. Beide leben daher zusammen und profitieren von dieser Symbiose. Die Pflanze erhält ihre Stickstoffquelle und bildet dafür die erwähnten Knöllchen als Lebensraum für das Bakterium.
Bohnen (und vielen ihrer Verwandten aus der Familie der Schmetterlingsblütler) ist daher das Wachstum auf sehr stickstoffarmen Böden möglich.

Überdüngung