Nickel

Mensch und Tier / Funktionen

Nickel zählt zu den lebensnotwendigen Nährelementen. Es spielt eine wichtige Rolle beim Eisenstoffwechsel, das heißt Nickel hilft Anämien vermeiden. Außerdem ist es wichtig für den Energiestoffwechsel. Das zu den Übergangsmetallen zählende Element ist in F 430, dem Coenzym zur Vitamin-B12-Synthese und in dem Schlüsselenzym Hydrogenase enthalten. In anaeroben Bakterien ist es in dem Enzym Kohlenstoffmonoxid-Hydrogenase enthalten. Deshalb kommt es in Biogasanlagen zu Fehlfunktionen, wenn nicht genügend Nickel vorhanden ist. Fisch, Schokolade und Hafer sind die Nahrungsmittel mit den höchsten Ni-Gehalten. Bei einem Nickel-Mangel können Harnwegs-Infektionen, schwere Allergien sowie Lungen- und Leberentzündungen auftreten. Allerdings treten häufig Probleme mit Nickel-Toxizität auf, besonders bei Menschen, die viel Nickel-Schmuck an ihrem Körper tragen.

Besonders wichtig ist die Nickel-Versorgung bei Wiederkäuern; auch hier steht das Urease-Enzym im Mittelpunkt. Besonders deutlich ist die Wirkung bei eiweißarmen Rationen.

Pflanze und Boden / Funktionen

Nickel zählt seit 1987 zu den lebensnotwendigen Elementen in der Pflanzenernährung. Es ist ein wesentlicher Bestandteil in sieben Enzymen. Als Bestandteil der Urease ist es extrem wichtig für den Stickstoff-Metabolismus. Bei Ni-Mangel kommt es zu einer Anhäufung von Harnstoff in den Blättern. Typische Mangelsymptome sind Blattspitzennekrosen und Mausohren. Besonders empfindlich reagieren Leguminosen auf einen Nickel-Mangel; sie zeigen dann eine verspätete Besiedlung mit Rhizobien und eine herabgesetzte Stickstofffixierung. Außerdem kommt es in den Pflanzen zu einer Anhäufung von organischen Säuren (u.a. Milchsäure und Oxalsäure). Die Mindestkonzentration liegt bei 0.01 mg ke kg Trockenmasse. Es bestehen aber sehr große Unterschiede zwischen den Pflanzenarten. Exzessive Kupfer- und Zinkgehalte sowie hohe pH-Werte können Nickelmangel hervorrufen. Nickel ist nur als divalentes Kation (Ni2+) pflanzenverfügbar.

Bei Augenbohnen wurde festgestellt, dass bei einer Nickeldüngung weniger Blattkrankheiten auftreten. Nickel-Mangel tritt bei hohen pH-Werten und bei Zink- und Kupferüberschuss auf.

Düngung

Die Mindestkonzentration wird bei Tomaten und Zucchini mit 1 ppm (bei Harnstoffdüngung) angegeben. Werte über 10 ppm gelten als toxisch. Der Nährstoffbedarf wird mit 560 Gramm je Hektar angegeben. Eine Nickel-Düngung wird empfohlen bei Harnstoffdüngung, bei hohen Schwermetallgehalten im Boden und beim Anbau von Leguminosen auf Böden mit einem pH über 6.7. Die wichtigste Ni-Quelle ist Nickelsulfat; am effektivsten ist die Blattspritzung.

Der durchschnittliche Nickelgehalt der Böden beträgt 50 Gramm je Tonne; die Gehalte variieren zwischen 5 und 500 Gramm; Pflanzenverfügbar ist ausschließlich Ni2+; bei einer Blattanalyse wird jedoch in der Regel der Gesamtgehalt erfasst. Bei einer Bodenuntersuchung wird in den meisten Fällen die DTPA-Analyse gewählt. Dabei handelt es sich um einen Chelatbildner, der dem EDTA ähnelt.