{"id":25600,"date":"2020-01-24T07:47:49","date_gmt":"2020-01-24T07:47:49","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/kupferoxid-die-auswirkungen-auf-landwirtschaftliche-felder\/"},"modified":"2020-03-02T08:37:57","modified_gmt":"2020-03-02T08:37:57","slug":"kupferoxid-die-auswirkungen-auf-landwirtschaftliche-felder","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/kupferoxid-die-auswirkungen-auf-landwirtschaftliche-felder\/","title":{"rendered":"Kupferoxid: Die Auswirkungen auf landwirtschaftliche Felder"},"content":{"rendered":"

\n\tDie Auswirkungen von Kupferoxid auf landwirtschaftliche Felder<\/b>\n\t<\/h1>\n\t

Kulturen auf landwirtschaftlichen Feldern<\/a><\/u> sind w\u00e4hrend ihrer Wachstumszyklen einer Vielzahl von Verbindungen und Mischungen ausgesetzt. Einige davon stammen aus G\u00fclle und D\u00fcnger, die auf die B\u00f6den aufgebracht werden, in denen sie gepflanzt werden; immer mehr menschenkommen aus industriellen Quellen, die oft weit \u00fcber die unmittelbaren Umgebungen der Landwirtschaftlichen liegen.<\/p>\n

Eine solche Verbindung, Kupferoxid (CuO)<\/a><\/u>, stammt aus mehreren Quellen, ein solcher Lieferant ist afrikanische Pegmatite<\/a><\/u>. Kupfer-Nanopartikel finden ihren Weg in den Boden in landwirtschaftlichen Betrieben durch kupferbasierte Herbizide, Pestizide und Fungizide oder durch Material aus der Abwasserbehandlung, das bestimmte Kupferverbindungen als antimikrobielle Wirkstoffe verwenden kann.<\/p>\n

Kupferoxid-Nanopartikel (CuO NPs) sind aufgrund ihrer antimikrobiellen Eigenschaften in einigen Agrochemikalien enthalten. Sie k\u00f6nnen auch in Nanod\u00fcnger gefunden werden; Kupfer ist eines von mehreren Mineralien, die Pflanzen in Spurenmengen ben\u00f6tigen, um die Photosynthese und den Stoffwechsel anzukurbeln. Aber die Forschung hat gezeigt, dass CuO NP, wenn sie in ausreichend gro\u00dfen Mengen vorhanden ist, einige nachteilige Auswirkungen auf b\u00f6den und die Kulturen hat, die auf ihnen gepflanzt werden.<\/p>\n\t\t\t\t\"Kupferdraht\n

\n\tWie Kupferoxid den Boden auf Ackerland beeinflusst\n\t<\/h2>\n\t

Untersuchungen deuten darauf hin, dass CuO NPs B\u00f6den beeinflussen, indem sie den Grad der Nitrifikation, Denitrifikation und Bodenatmung, die in ihnen geschieht, reduzieren. Dies hat Folgen f\u00fcr die Pflanzen, die f\u00fcr ihr Gedeihen von den Produkten dieser Prozesse abh\u00e4ngig sind.<\/p>\n

\n\tNitrifikation\n\t<\/h3>\n\t

Bei der Nitrifikation wird Das Bodenammoniak in Nitrate (NO2<\/sub>– ) und dann in Nitrite (NO3<\/sub>-) oxidiert, in einer zweistufigen Umwandlung mit verschiedenen Arten von Mikroorganismen. Die Umwandlung von Ammoniak in Nitrate erfolgt durch autotrophe Bakterien und Achaea, und die Umwandlung in Nitrite erfolgt durch Nitrobacter und Nitrospira.<\/p>\n

Diese beiden Prozesse sind notwendig f\u00fcr die letztendliche Freisetzung von Stickstoff, mit dem Pflanzen Proteine produzieren, die f\u00fcr ihr Wachstum unerl\u00e4sslich sind.<\/p>\n

Wenn CuO NPs in signifikanten Mengen auf den Boden aufgebracht werden, k\u00f6nnten sie diesen Prozess hemmen und die Produktion lebenswichtiger Nitrate verringern. Dies scheint in groben und mittelstrukturierten B\u00f6den, in denen sich die Nanopartikel am giftigsten f\u00fcr nitrifizierende Bakterien erweisen, schwerer zu sein.<\/p>\n\t\t\t\t\"Boden\n\t\t\t\t\"Hand\n

\n\tDenitrifikation\n\t<\/h3>\n\t

Heterotrophe Bakterien brechen auch Nitrate in molekularen Stickstoff in einem Prozess, der als Denitrifikation bekannt ist. Wie bereits oben erl\u00e4utert, sind die Mittel auf Stickstoff angewiesen, um ihre Zellproteine herzustellen. Wenn Bakterien, die Stickstoff zur Verf\u00fcgung stellen, durch CuO NPs beeintr\u00e4chtigt werden, k\u00f6nnen auch die Pflanzen leiden, die von ihrer Stickstoffertragsaktivit\u00e4t profitieren.<\/p>\n

Einige Forscher haben festgestellt, dass CuO NPs eine noch signifikantere hemmende Wirkung auf die Denitrifikation im Vergleich zur Nitrifikation haben. Eine 90-Tage-Studie<\/a> berichtet von einer Verringerung der Bodendenitrifikationsraten zwischen 20 und 40 Prozent in Gegenwart von 100 mg\/g CuO NP. Von den f\u00fcnf in der Studie untersuchten Bodenarten erwiesen sich die schlammigen Lehmb\u00f6den als die empfindlichsten f\u00fcr diese hemmende Wirkung.<\/p>\n

\n\tBodenatmung\n\t<\/h3>\n\t

Wenn Bodenmikroorganismen aufatmen, produzieren sie Kohlendioxid (CO2<\/sub>). DasCO2<\/sub> wird in die Luft freigesetzt, von Pflanzen eingefangen und durch Photosynthese in organische Verbindungen umgewandelt. Pflanzen verwenden die Verbindungen entweder, um ihre Struktur aufzubauen oder geben energiefrei aus ihnen w\u00e4hrend der Atmung.<\/p>\n

Auch respiratore Bodenorganismen sind von toxischen Mengen CuO NP betroffen. Mit ihren Aktionen, die durch diese Verbindung in den Niedergang gedr\u00e4ngt werden, wird wenigerCO2<\/sub> aus dem Boden in die Luft freigesetzt, eine Situation, die das landwirtschaftliche \u00d6kosystem mittel- bis langfristig beeintr\u00e4chtigen kann.<\/p>\n

\n\tBodenfruchtbarkeit\n\t<\/h2>\n\t

Mikrobielle Biomasse im Boden spielt eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit. Da weniger Mikroben organische Stoffe zersetzen, auf denen Pflanzen gedeihen, sinkt die Fruchtbarkeit tendenziell, und die Ernteproduktivit\u00e4t kann dadurch sinken.<\/p>\n\t\t\t\t\"Landwirtschaftliche\"\n

\n\tAuswirkungen auf verschiedene Bodentypen\n\t<\/h2>\n\t

Kupfer-Nanopartikel haben m\u00f6glicherweise keine identische Wirkung auf alle Arten von Bodentypen, auch weil sie sich in unterschiedlichen Raten auf diesen B\u00f6den aufl\u00f6sen. Aber es wurden negative Auswirkungen berichtet, als CuO NPs auf die meisten dieser Arten von B\u00f6den angewendet wurden. Grobe, durchl\u00e4ssige B\u00f6den haben eine reduzierte mikrobielle Aktivit\u00e4t registriert, wenn sie diesen Nanopartikeln ausgesetzt sind, ebenso wie organische Reisb\u00f6den.<\/p>\n\t

Es ist auch erw\u00e4hnenswert, dass die Effekte erw\u00e4hnt scheinen mit der Zeit st\u00e4rker zu werden. Die 90-Tage-Studie, auf die sie sich zuvor bezogen hat, besagt auch, dass zwei Drittel der signifikanten Auswirkungen auf die mikrobielle Aktivit\u00e4t, die sie beobachtete, am letzten Tag ihrer Studie stattgefunden hatten. Au\u00dferdem hatten sich weniger als 2 Prozent der CuO NP bis zum Ende des Studienzeitraums aufgel\u00f6st.<\/p>\n

Einige Bodentypen enthalten nat\u00fcrlich mehr Kupfer als andere. Zum Beispiel kann sandiger Lehm mehr vom Spurenelement ergeben als Lehmboden.<\/p>\n

\n\tWie Pflanzen betroffen sind\n\t<\/h2>\n\t

Die verf\u00fcgbaren Daten deuten darauf hin, dass Pflanzen durch \u00e4hnliche Mengen an Kupfer-Nanopartikeln unterschiedlich beeinflusst werden, zumindest in gewissem Umfang. Aber Folgen, die sich aus der Exposition gegen\u00fcber erheblichen Mengen der Verbindung, die relativ h\u00e4ufig zu vielen Kulturen von Forschern zu scheinen.<\/p>\n

Pflanzen, die CuO NPs ausgesetzt sind, k\u00f6nnten Stunting, Zelltod und den Verlust der Blattf\u00e4rbung erleiden. Eine \u00dcberbelichtung k\u00f6nnte auch zu einer Verbreiterung der Wurzeln und Stiele der Kulturen f\u00fchren.<\/p>\n\t\t\t\t\"Pflanze\n

\n\tErh\u00f6hte Toxizit\u00e4t\n\t<\/h3>\n\t

Eine Studie untersuchte<\/a> die m\u00f6glichen Ergebnisse eines direkten Expositionsszenarios. Etwa 10 oder 250 Milligramm Kupferoxid wurden t\u00e4glich zwischen 5 und 15 Tagen auf Salat- und Kohlbl\u00e4tter aufgetragen.<\/p>\n

Am Ende von 15 Tagen stellte sich heraus, dass der Salat mehr als das 300-fache der Menge der Verbindung absorbiert hatte als nicht exponierte Kontrollpflanzen, und Kohlpflanzen hatten mehr als das 400-fache der normalen Mengen aufgenommen, die in nicht exponierten Kulturen gefunden wurden. Ein Teil des Kupferoxids blieb zwar auf der Oberfl\u00e4che der Bl\u00e4tter, aber ein gro\u00dfer Teil davon wurde durch ihre Stomata in die Pflanzen aufgenommen.<\/p>\n

Diese gro\u00dfen Mengen k\u00f6nnen Folgen f\u00fcr die Menschen haben, die Ernten konsumieren, die den CuO NPs \u00fcberbelichtet wurden. Langfristige Kupfervergiftung ist bekannt, um die menschliche Leber und Nieren zu sch\u00e4digen.<\/p>\n

\n\tStunting\n\t<\/h3>\n\t

Es gibt sp\u00fcrbare Wachstumsbeeintr\u00e4chtigungen f\u00fcr Pflanzen, die Kupferoxid ausgesetzt sind. Kupfer-Nanopartikel sollen das Pflanzenwachstum bei der Studie von Kohl und Salat, auf die zuvor Bezug genommen wurde, reduziert haben. Pflanzen verloren bis zu 60 Prozent ihres Wassergehalts.<\/p>\n

In einer anderen Studie, die an Reis in Reisfeldern durchgef\u00fchrt<\/a>wurde, wurde entdeckt, dass die Exposition gegen\u00fcber CuO NP dazu f\u00fchrte, dass wurzeln verdickten und verk\u00fcrzten. Die Autoren dieses Berichts legten nahe, dass dies h\u00e4ufiger bei Kulturen beobachtet wurde, die in lehmreichen B\u00f6den gepflanzt wurden.<\/p>\n

S\u00e4mlinge, die in B\u00f6den mit einer ziemlichen Menge an CuO NPs wachsen, k\u00f6nnen viel langsamer wachsen als normal. In mindestens einem ver\u00f6ffentlichten Papier wurden Wachstumsraten von 20 Prozent gemeldet.<\/p>\n

Kleine Mengen kupferfarbener Nanopartikel k\u00f6nnen jedoch zum Pflanzenwachstum beitragen. Auch das ist gut ber\u00fccksichtigt. Und es ist nicht \u00fcberraschend; Kupfer ist ein essentieller Mikron\u00e4hrstoff f\u00fcr Pflanzen.<\/p>\n

\n\tVer\u00e4nderungen in der Blattpigmentierung\n\t<\/h3>\n\t

Diese Ver\u00e4nderung ist nicht immer prominent, aber es ist trotzdem wichtig. Zum Beispiel k\u00f6nnen Kartoffelkulturen, die in B\u00f6den mit \u00fcbersch\u00fcssigem Kupfer angebaut werden, blasse oder wei\u00dfe Bleichmittel um ihre Venen aufweisen. Einige Bereiche um die Venen k\u00f6nnen versunken sein, aber der gr\u00f6\u00dfte Teil der betroffenen Bl\u00e4tter beh\u00e4lt ihre normale Farbe.<\/p>\n

Reduzierte Chlorophyllgehalte und Ver\u00e4nderungen der Chloroplastenstruktur von Pflanzen sind daf\u00fcr bekannt, Pflanzen zu beeinflussen, die unter solchen Bedingungen angebaut werden (Kulturen wie Reis, Spinat und Weizen sind davon besonders betroffen). Da das \u00fcbersch\u00fcssige Kupfer den photosynthetischen Prozess einschr\u00e4nkt, ver\u00e4ndert es das Pigment der Zellmembranen der Pflanze und ver\u00e4ndert auch seine Proteinzusammensetzung. Einige dieser Transformationen k\u00f6nnen in Bl\u00e4ttern beobachtet werden, die nach l\u00e4ngerer Exposition gegen\u00fcber Kupfer-Nanopartikeln eine ungew\u00f6hnliche Farbe annehmen.<\/p>\n\t\t\t\t\"Kartoffelfarm\n

\n\tMangel an anderen essentiellen Mikron\u00e4hrstoffen\n\t<\/h3>\n\t

Ein entscheidender Effekt \u00fcbersch\u00fcssiger Kupfer-Nanopartikel im Boden ist der begleitende Eisenmangel (Fe). Es gibt eine Tendenz f\u00fcr Kupfer, mit Eisen zu „konkurrieren“, vor allem im Boden um Kulturen. In einer Studie mit Bohnenpflanzen folgte auf eine Verf\u00fcnffachung der Kupfermengen im Boden eine vervierfachte Verringerung der Eisenmenge um dieselbe Bodenregion.<\/p>\n

Diese Ersch\u00f6pfung des Eisens kann dazu f\u00fchren, dass die Bl\u00e4tter gelb werden. Dies geschieht aufgrund des Fehlens von Chlorophyll, das nicht ohne Eisen hergestellt werden kann.<\/p>\n

Es gibt auch Hinweise darauf, dass das Vorhandensein betr\u00e4chtlicher Kupfervorkommen in Reisfeldern verhindern kann, dass Reis, der in solchen Feldern gepflanzt wird, Zink absorbiert (Zn). Mangan (Mn) und Aluminium (Al) werden durch gro\u00dfe Konzentrationen von Kupfer-Nanopartikeln in \u00e4hnlicher Weise beeinflusst.<\/p>\n\t\t\t\t\"D\u00fcngung\n

\n\tToleranzunterschiede f\u00fcr Kupfernanopartikel bei Pflanzen\n\t<\/h3>\n\t

Einige Pflanzen reagieren empfindlicher auf CuO-NPs als andere und k\u00f6nnen Symptome einer \u00dcberbelichtung bei sehr unterschiedlichen Kontaminationsgraden aufweisen.<\/p>\n

Salat kann mehr Kupfer-Nanopartikel als Spinat sammeln. Alfalfa hat eine h\u00f6here Toleranz daf\u00fcr als, sagen wir, Tomaten. Aber es gibt auch eine gewisse Abweichung in den Mengen in verschiedenen Pflanzenorganen angesammelt. Im Salat bleiben bis zu 80 Prozent des angesammelten Kupfers in den Wurzeln. Aber es ist fast gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber die Pflanze in Spinat verteilt.<\/p>\n\t\t\t\t\"copper_oxide\"\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kulturen auf landwirtschaftlichen Feldern sind w\u00e4hrend ihres gesamten Wachstumszyklus einer Vielzahl von Verbindungen und Mischungen ausgesetzt. Eine solche Verbindung ist Kupferoxid (CuO). Werfen wir einen Blick auf seine Auswirkungen.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":25387,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[2839],"tags":[],"class_list":["post-25600","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-landwirtschaftlich-blog"],"yoast_head":"\nKupferoxid: Die Auswirkungen auf landwirtschaftliche Felder - African Pegmatite<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Kulturen auf landwirtschaftlichen Feldern sind w\u00e4hrend ihres gesamten Wachstumszyklus einer Vielzahl von Verbindungen und Mischungen ausgesetzt. 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