Die Redfield Ratio wird in der Ernährung von Wasserpflanzen gerne als Referenz verwendet. Was genau ist dieses Verhältnis der Nährstoffe? Ist es nach modernen Gesichtspunkten der Pflanzenaquaristik noch anwendbar? Wir klären auf.

Definition

Das Redfield-Verhältnis, auch als "Redfield Ratio" bekannt, beschreibt die proportionale Zusammensetzung der chemischen Elemente im marinen Phytoplankton. Es bezieht sich demnach auf Kleinstlebewesen im Salzwasser. Das Verhältnis wurde von Redfield im Jahr 1934 durch empirische Untersuchungen entdeckt und später im Jahr 1963 mit zwei Kollegen veröffentlicht. Diese Werte, die auch heute noch weit verbreitet sind, lauten:

1 Mol Phosphor : 16 Mol Stickstoff : 106 Mol Kohlenstoff

Dies bedeutet, dass bei ausreichender Verfügbarkeit von Nährstoffen das Plankton pro Mol Phosphor 16 Mole Stickstoff und 106 Mole Kohlenstoff enthält. Die Bedeutung des Redfield-Verhältnisses für die Ozeanographie und Meeresbiologie liegt darin begründet, dass Plankton die Basis der marinen Nahrungspyramide bildet.

Anwendung in der Aquaristik

Es wurde festgestellt, dass das Verhältnis von 1:16 für Phosphor zu Stickstoff förderlich für den Wuchs von höheren Aquarienpflanzen ist. Eine Abweichung von diesem Verhältnis führt dazu, dass einer der beiden Stoffe zuerst aufgebraucht wird und das Pflanzenwachstum anschließend stagniert. Da Aquarianer in der Regel nicht die atomaren Anteile von Phosphor und Stickstoff direkt messen, sondern Phosphat und Nitrat, wird ein angepasstes Verhältnis durch das Molgewicht errechnet. Dies führt zur sogenannten Buddy-Ratio von 1:10,33 für Phosphat zu Nitrat. Oft wird unter Pflanzenaquarianern die Redfield Ratio daher mit einem Verhältnis von 1:10 zwischen PO₄ und NO₃ angegeben.

In den Anfängen der 2000-er Jahre wurde in der Pflanzenaquaristik das Redfield-Verhältnis verwendet, um einen Befall mit Grün- oder Blaualgen zu bekämpfen. Hierbei wird das Verhältnis von Nitrat zu Phosphat im Wasser gemessen, welches sich in einem bestimmten "grünen" Bereich befinden sollte. Dann wird der Faktor, der am wenigsten vorhanden ist, durch entsprechende Düngung zugesetzt.

Bewertung

Zunächst einmal gilt es anzumerken, dass das Redfield-Verhältnis auf die Zusammensetzung von Phosphor, Stickstoff (und Kohlenstoff) im marinen Plankton bezogen ist. Daher fehlt es an einer wissenschaftlichen Grundlage, das Verhältnis direkt auf die erforderlichen Düngermengen für Aquarienpflanzen zu übertragen, insbesondere da Redfield die Verhältnisse nicht im Wasser, sondern in der Biomasse von Grün- und Blaualgen bestimmte. Die Erkenntnis, dass Makronährstoffe wie Phosphor und Stickstoff wichtig für den gesunden Wuchs von Wasserpflanzen sind, und auch Nitrat im höheren Maße vorhanden sein sollte, ist durchaus zutreffend. Abstand nehmen sollte man jedoch davon, das 1:10 Verhältnis von Phosphat zu Nitrat sehr stringent einzuhalten. Viel mehr sollte man diese Ratio nur als grobe Richtlinie anerkennen. Schließlich ist der Verbrauch von Nährstoffen in einem Aquarium auch als individuell zu betrachten.

Erfahrungen in der Pflanzenaquaristik haben gezeigt, dass Werte von 15-25 mg/l NO₃ deutlich zielführender sind. Da Phosphat recht reaktionsfreudig ist und es zum Beispiel zu Eisenphosphatausfällungen kommen kann, sind Werte unter 1 mg/l deutlich besser anwendbar. Eine Ratio von 1:100 (PO₄ :NO₃) enspricht eher den Erkenntnissen der heutigen Behandlung von Aquarienpflanzen. Somit wären zum Beispiel 20 mg/l NO₃ und 0,2 mg/l PO₄ gute Nährstoffkonzentrationen. Aber auch hier sollte man dieses Verhältnis nicht zu streng auslegen, sondern individuell anpassen. Erwähnt sei außerdem, dass neben Phosphor und Stickstoff noch andere Makronährstoffe wie Kalium und Magnesium, aber auch Kohlenstoff (CO₂), Licht und Mikronährstoffe (Eisen und Spurenelemente) wichtig für den Wuchs von Aquarienpflanzen ist. Erst eine vollumfängliche Versorgung erzeugt einen vitalen Wuchs, der möglichst frei von Mangelerscheinungen ist.