Schädliche Wirkung der toxischen Ionen im Bewässerungswasser

Phytotoxische Ionen

Die am häufigsten vorkommenden toxischen Ionen im Abwasser sind:
- Bor (B)
- Chlor (Cl)
- Natrium (Na)

Natrium und Chlor sind Ionen, die normalerweise durch Wurzeln absorbiert werden. (Wenn die Absorption durch die Blätter erfolgt, ist die Akkumulation dieser Ionen größer.) Eine direkte Absorption findet oft bei Bewässerung durch Berieselungsanlagen bei hohen Temperaturen und niederen Feuchten statt. Die Eignung zur Aufkonzentrierung dieser Anionen hängt von der Pflanzensorte, dem Wachstumsstadium, der Ionenkonzentration und deren Kombination, dem Klima- und den Bodenbedingungen ab.

Toxizität spezifischer Ionen (meq/L)
	Bor	Chlor	Natrium
keine	< 1	1 – 3	> 3
niedrige oder mässige	< 4	4 – 10	> 10
schwere	< 3	3 – 9	> 9

Quelle: Robert Morris and Dr. Dale Devitt, "Sampling and inter-

pretation of landscape irrigation water", University of Nevada

Bor kann schon bei geringeren Konzentrationen toxisch sein. Eine Konzentration von Bor < 1 mg/l ist essentiell für die Entwicklung der Pflanzen, höhere Werte jedoch können Probleme bei empfindlichen Pflanzen verursachen. Die meisten Pflanzenarten zeigen eine toxische Wirkung auf Borkonzentrationen von über 2mg/l.
Die Hauptquelle des anthropogenen Bors liegt in Haushaltsabwässern (im Durchschnitt 1mg/l). Die Ursachen sind das Verwenden von Bleichmitteln beim Waschen, wie z.B. das Nutzen von Perborat. Bor kommt im Abwasser in trocknen Ländern und bei aufkonzentriertem Abwasser in Konzentrationen bis 5mg/l vor. Wasser- und Bodenuntersuchungen können toxische Bestandteile ausfindig machen.

Relative Toleranz verschiedener Kulturpflanzen gegenüber Bor:

Toleranz*	Konzentration von Bor im Bodenwasser (mg/L)	Kulturpflanzen
sehr empfindsam	<0.5	Brombeere
empfindsam	0.5-1.0	Pfirsich, Kirsche, Pflaumen, Traube, Zwiebel, Knoblauch, Kartoffel, Weizen,Gerste, Sonnenblume, Sesam, Erdbeere
mäßig empfindsam	1.0-2.0	Roter Paprika, Erbse, Möhre, Rettich, Kartoffel, Gurke
mäßig tolerant	2.0-4.0	Kopfsalat, Kohl, Stangensellerie, Rübe, Hafer, Getreide, Artischocke, Tabak, Senf, Kürbis
tolerant	4.0-6.0	Tomate,Bastardluzerne, Lilie, Pertersilie, Zuckerrübe
sehr tolerant	6.0-15.0	Spargel

Relative Toleranz verschiedener Kultrupflanzen gegenüber Chlor:

Sensitivität	Chlor(mg/L)	Kulturpflanzen
empfindsam	<178	Mandel, Aprikose, Pflaume
mäßig empfindsam	178-355	Traube, Pfeffer, Kartoffel, Tomate
mäßig tolerant	355-710	Bastardluzerne, Gerste, Getreide, Gurke
tolerant	>710	Blumenkohl, Baumwolle, Färberdiestel, Sesam, Zuckerrübe, Sonnenblume

Quelle: Auszug aus "the Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)"

· *Toleranz variiert mit Klima, Bodenbedingungen und Pflanzensorte

Spurenelemente

Spurenelemente sind chemische Verbindungen, die in geringeren Mengen für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen und Tieren benötigt werden.

Glücklicherweise enhalten die meisten Bewässerungsswässer und Abwässer geringe Konzentration von Spurenelementen, die kein Risiko bei der Bewässerung mit recyceltem Wasser darstellen.

Jedoch mehr als 85% der aufgebrachten Spurenelemente neigen dazu, sich im Boden zu akkumulieren. Sie können bis zum Grundwasser durchsickern und Verunreinigungen verursachen. Die Toxizitätsgrenze ist von der Pflanzensorte abhängig. Fluorid im Bewässerungswasser kann z.B. schon in niedrigen Konzentrationen toxisch für Zimmerpflanzen sein, wie z.B. Dracaena.

Ebenso wird die Toxizitätsgrenze durch die Bodenart beeinflusst. Wenn ein Element aus dem Bewässerungswasser dem Boden zugeführt wird, so kann es entweder durch chemische Reaktionen inaktiviert werden oder sich im Boden ablagern und bis zu toxischen Konzentrationen akkumulieren. Manche Bodenstrukturen jedoch speichern Elemente und machen sie für die verfügbar.

Das Bewässerungssystem kann ebenso die Absportion der Spurenelemente in den Pflanzen beeinflussen. So führen Berieselungsanlagen beispielsweise zu einem erhöhtem Risiko von Absorption toxischer Elemente durch die Blätter.

Phytotoxische Grenzwerte einiger Spurenelemente:

Element	langfristige Nutzung	kurzfristige Nutzung
Aluminium	1000	20.00
Arsen	1000	10.00
Kadmium	0.005	0.05
Chrom	5.000	20.00
Kobalt	0.200	10.00
Kupfer	0.200	5.00
Fluor	1.000	15.00
Eisen	5.000	20.00
Blei	5.000	10.00
Mangan	2.000	20.00
Nickel	0.500	2.00
Selen	0.050	0.05

Quelle: Auszug aus "The Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)"

Freies Chlor

Freies Chlor (CL2) ist ein sehr reaktionsfreudiges und unstabiles Element im Wasser. Hohe Konzentrationen von Chlor, die in Speichertanks gelagert werden, reagieren und zerfallen sehr schnell. Eine Restkonzentration von freiem Chlor unter 1 mg/l führt nicht mehr zu einer starken Beeinflussung auf das Blattwerk.

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