Komplexbildner

Kontext: Hydrokulturdünger sind spezielle Pflanzendünger, die für die Hydrokultur und Hydroponik benutzt werden. Sie sind notwendig, um die Pflanzen im künstlichen Umfeld zu schützen und mit allen essentiellen Nährstoffen zu versorgen. Um die einzelnen Stoffe in einer Nährlösung zu kombinieren ohne das sie sich chemisch verändern bedarf es sogenannter Komplexbildner.

Eisen-, Mangan-, Zink- und Kupferionen werden in sauerstoffangereichertem Wasser schnell oxidiert [7], dadurch wird die Aufnahmefähigkeit für Pflanzen verringert. Dies ist besonders bei Eisen wichtig, dessen Mangel eine Ursache für Chlorose (Gelbfärbung der Blätter) sein kann. Um solche Metallverbindungen, die ansonsten aufgrund der Sauerstoffoxidation oder des pH-Werts (als Hydroxide) ausflocken würden, fix gebunden in Lösung zu halten, werden daher Chelatbildner oder deren Verbindungen mit beispielsweise Eisen, Mangan, Kupfer oder Zink zugesetzt.[8]


Beispiele von Komplexbildnern:

  • EDTA [7]
  • DTPA [7]
  • HEDTA/HEEDTA [7] (HydroxyEthylEthyleneDiamineTriaceticAcid)
  • HBED (hexadentate phenolic aminocarboxylate = N, N-bis(2-hydroxybenzyl)ethylenediamineN,N-diacetic acid)
  • Fulvosäuren
  • Phytinsäure
  • Citronensäure oder Citrate
  • Tartrate
  • Huminsäuren
    und andere Chelatkomplexbildner


Manche der Eisenchelatkomplexe der oben angeführten Komplexbildner sind abhängig vom pH-Wert stabil oder instabil, deshalb ist der pH-Wert der fertigen Nährlösung oder des Bodens essenziell wichtig für die Eisenaufnahmefähigkeit der Pflanzen [9]. 

Für die Pflanzenaufnahme der (Spuren-) Elemente Eisen, Kupfer, Mangan, Bor und Zink ist ein pH-Bereich zwischen pH 5 und 6 der Beste [7], EDTA wird eher Düngern für Erdsubstrate zugesetzt, es hat hohe Affinität (Bindungswilligkeit) zu Calcium (und hält dann Calcium in Lösung) [7].

 

DTPA wurde Standard für Hydrokulturdünger in Europa [7], die Ökotoxizität ist weitgehend unerforscht [10]. Lösliche Huminstoffe kommen in der Natur in Humusböden, Torf und Braunkohle vor. Sie vermindern die Toxizität von Eisen, denn sie halten das Eisen als Eisen(II)-Komplex gebunden, dadurch sinkt aber auch die Bioverfügbarkeit des Eisens [11]
 

Anorganische Dünger

Jeder wässrige Hydrokulturdünger ist ein Volldünger bei dem alle genannten Nährstoffe künstlich zugegeben werden. Deshalb wurden seit den 1950er Jahren unterschiedliche Formeln und Ansätze entwickelt. 

„Die meisten Pflanzen wachsen mit einem bestimmten Ionenkonzentrationsverhältnis optimal!“ [12]

 

 

Name des IonsFormel
Konzentrationsanteil
in der Lösung [%]
Nitrat NO3− 50 bis 70
Hydrogenphosphat H2PO4− 3 bis 20
Sulfat SO42− 25 bis 40
Kalium K+ 30 bis 40
Calcium Ca2+ 35 bis 55
Magnesium Mg2+ 15 bis 30

 

Üblicherweise wird bei Mehrstoffdüngern das Verhältnis der Kernnährstoffe Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) in % der handelsüblichen Bezugsbasis als „NPK-Wert“ angegeben, zum Beispiel (13/13/21). Diese Angabe bedeutet, dass der Dünger 13 % N; 13 % P2O5
; 21 % K2O enthält, siehe dazu auch NPK-Dünger.

Kontext: 

Quellen

7. Chelates in hydroponic solutions (https://manicbotanix.com/chelates-in-hydroponic-solutions/)
8. New Moon Publishing, Inc.: The Best of The Growing Edge International, 2000–2005. New Moon
Publishing, Inc., 2005, ISBN 978-0-944557-05-1, S. 182 (eingeschränkte Vorschau (https://books.
google.de/books?id=lZD95wlLhxIC&pg=PA182#v=onepage) in der Google-Buchsuche). 9.8.2020 Hydrokulturdünger – Wikipedia
https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokulturdünger 9/10
9. L.L.Barton, J.Abadía (Herausgeber): Iron Nutrition in Plants and Rhizospheric Microorganisms,
Springer, Dordrecht, 2007, ISBN 978-1-4020-4742-8
10. George W. Ware: Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Springer Science &
Business Media, 2012, ISBN 978-1-4612-1964-4, S. 99 (eingeschränkte Vorschau (https://books.
google.de/books?id=64ApBAAAQBAJ&pg=PA99#v=onepage) in der Google-Buchsuche).
11. VUORINEN, P. J., KEINÄNEN, M., PEURANEN, S. & TIGERSTEDT, C. (1999): Effects of iron, aluminium, dissolved humic material and acidity on grayling (Thymallus thymallus) in laboratory exposures, and a compari-son of sensitivity with brown trout (Salmo trutta); Boreal Environment Research 3: 405–419, Helsinki 19. Januar 1999; zitiert in: Rainer Kruspe, Jürgen Neumann, Michael Opitz, Susanne Theiss, Wilfried Uhlmann, Kai Zimmermann: Fließgewässerorganismen und Eisen – Qualitative und quantitative Beeinflussungen von Fließgewässer-organismen durch Eisen am Beispiel der Lausitzer Braunkohlenfolgelandschaft; Schriftenreihe, Heft 35/2014; Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Freistaat Sachsen; Seite 53; (PDF-Datei) https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/13408/documents/32070)

1-6) https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokulturd%C3%BCnger

 
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Kategorie: Technik