Pflanzen stehen im Stoffaustausch mit der Atmosphäre und dem Boden. Sie entnehmen beiden Sphären Stoffe, die sie zum Leben benötigen und geben in beide Sphären Stoffe ab, die wiederum für andere lebensnotwendig sind. In dieser Rolle bilden sie das Bindeglied zwischen Atmosphäre und Boden.
Boden und Pflanzen bilden ein erfolgreiches Duo, stellen aber auch eine notwendige Einheit dar. Bei der Bodenbildung unterstützen sie sich gegenseitig. Ohne Pflanzen kann sich kein fruchtbarer Boden entwickeln und je „besser“ der Bodenhorizont, desto größer die Pflanzen, die sich darauf entwickeln können.
Wurzeln geben der Pflanze im Boden Halt und nehmen Wasser, Mineralien und organische Substanzen auf, die die Pflanze zum Leben braucht. Mit Hilfe des Sonnenlichts findet in ihren Blättern Photosynthese statt. Unter Aufnahme von Kohlendioxid wird dabei Glucose aufgebaut und Sauerstoff in die Atmosphäre abgegeben. Die kurzlebigen Feinwurzeln von Pflanzen ernähren nach dem Absterben das Leben im Boden und hinterlassen luftführende Hohlräume.
Ernährungstechnisch bilden Pflanzen eine Ausnahme. Während die meisten Lebewesen, Menschen, Tiere, Pilze und zahlreiche Bakterien auf Nahrung angewiesen sind, die von anderen Lebewesen erzeugt wurde, synthetisieren Pflanzen ihre Nahrung selbst.
Pflanzen bestehen zu 95% aus Stoffen, die aus der Atmosphäre kommen: Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Während die erstgenannten über die Blätter aufgenommen und durch die Photosynthese in Glucose umgewandelt werden, erfolgt die Aufnahme des Stickstoffs über die Wurzeln. Die restlichen 5% der Stoffe, aus denen Pflanzen bestehen, kommen aus dem Boden und werden in wassergelöster Form über die Wurzeln aufgenommen. Dazu gehören im wesentlichen Phosphor, Kalium, Eisen und Schwefel.
Überraschend ist, dass gasförmiger Stickstoff für Pflanzen nicht verwertbar ist, obwohl er 80% der Atmosphäre ausmacht. Er kann nur in Form von Nitraten bzw. Ammonium aufgenommen werden. Allerdings bilden manche Pflanzenarten, wie zum Beispiel die Leguminosen, in ihrem Wurzelsystem Verdickungen, sogenannte Knöllchen, aus. Diese beherbergen Bakterien, die gasförmigen Stickstoff binden und an die Pflanze weitergeben können. Im Gegenzug werden die Bakterien von der Pflanze ernährt – eine wichtige Symbiose zwischen Pflanzen und Bakterien. Eine weitere Symbiose ist die zwischen Pflanzen und Wurzelpilzen, die zugleich im Boden und in den Feinwurzeln von Pflanzen leben. Ihnen kommt eine wichtige Rolle beim Aufschluss von Phosphat für die Pflanze zu, aber auch im Aufschluss von Nährstoffen aus der organischen Materie im Boden. Darüber hinaus schützen Wurzelpilze Pflanzen gegen zahlreiche Parasiten, versorgen die Pflanze mit Wasser und schützen sie vor giftigen Schwermetallen. Wie die Knöllchenbakterien werden auch die Wurzelpilze von der Pflanze ernährt. Während die Knöllchenbakterien nur mit einigen wenigen Pflanzen in Symbiose leben, besteht eine Gemeinschaft mit Wurzelpilzen bei über 80% der Pflanzen.
Bakterien und Wurzelpilze leiden stark unter dem Einfluss des Menschen. Damit diese zukünftig ihre Rolle bei der Stärkung von Pflanzen wieder vollumfänglich wahrnehmen können, müssen wir diese unsichtbaren Helfer in unsere Bemühungen um Nachhaltigkeit mit einbeziehen.
