Mangelerscheinungen

• Schäden durch lösliche Salze
• Bormangel
• Bortoxizität
• Calciummangel
• Eisenmangel
• Schwefelmangel
• Stickstoffmangel
• Kaliummangel
• Kupfermangel
• Magnesiummangel
• Manganmangel
• Molybdänmangel
• Phosphormangel
• Zinkmangel

Bevor wir mit der Erörterung der Grundsätze der Pflanzennährstoffsysteme in hydroponischen Systemen beginnen, müssen wir definieren, was wir unter "hydroponisch" verstehen.

Unter Hydrokultur versteht man den Anbau von Pflanzen in nährstoffhaltigem Wasser. Beispiele für diese Art von Hydrokultursystemen sind NFT-Systeme (Nutrient Film Technique) und Tiefwasser-Schwimmsysteme, bei denen die Pflanzenwurzeln in Nährstofflösungen gesetzt werden. Eine andere Definition von Hydrokultur ist der Anbau von Pflanzen ohne Erde. Nach dieser Definition wird der Anbau von Pflanzen in erdelosen Medien (Blumenerde) oder anderen Arten von Aggregatmedien wie Sand, Kies und Kokosnussschalen als hydroponische Systeme betrachtet. Hier verwenden wir den Begriff Hydroponik für den Anbau von Pflanzen ohne Erde.

Wesentliche Nährstoffe

Pflanzen können ohne diese 17 essenziellen Nährstoffe nicht richtig funktionieren. Diese Nährstoffe werden benötigt, damit die für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen wichtigen Prozesse ablaufen können. Magnesium ist zum Beispiel ein wichtiger Bestandteil des Chlorophylls. Chlorophyll (siehe Bild) ist ein Pigment, das dazu dient, Lichtenergie einzufangen, die für die Photosynthese benötigt wird. Es reflektiert auch grüne Wellenlängen und ist der Grund dafür, dass die meisten Pflanzen grün sind. Magnesium ist das Zentrum des Chlorophyllmoleküls. In der Tabelle unten sind die Funktionen der unabdingbaren Nährstoffe für Pflanzen aufgeführt.

Essenzielle Nährstoffe können grob in Makronährstoffe und Mikronährstoffe unterteilt werden. Die Einteilung Makro (groß) und Micro (winzig) beziehen sich auf die Mengen. Sowohl Makronährstoffe als auch Mikronährstoffe sind für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen unerlässlich. Zu den Makronährstoffen gehören Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Schwefel, Kalzium und Magnesium. Zu den Mikronährstoffen gehören Eisen, Mangan, Zink, Bor, Molybdän, Chlor, Kupfer und Nickel. Der Unterschied zwischen Makro- und Mikronährstoffen liegt in der Menge, die die Pflanzen benötigen. Makronährstoffe werden in größeren Mengen benötigt als Mikronährstoffe. Tabelle 1 zeigt den ungefähren Gehalt der Pflanzen an essenziellen Nährstoffen.

Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff erhalten die Pflanzen aus Luft und Wasser. Die übrigen Nährstoffe stammen aus dem Boden oder im Falle der Hydrokultur aus Nährlösungen oder Aggregatmedien. Die Quellen der für die Pflanzen verfügbaren Nährstoffe sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Essenzielle Bestandteile von Nährlösungen

pH-Wert

Dieses Diagramm zeigt die Beziehung zwischen der Verfügbarkeit von Nährstoffen und dem pH-Wert:

Graphik: Pensylvenia State University

Am unteren Rand des Diagramms sind verschiedene pH-Werte zwischen 4,0 und 10,0 angegeben. Am oberen Rand des Diagramms wird der relative Säuregrad oder die Alkalinität angegeben. Innerhalb des Diagramms wird die relative Nährstoffverfügbarkeit durch einen Balken dargestellt. Je breiter der Balken ist, desto besser ist der Nährstoff relativ verfügbar. Zum Beispiel ist der Stickstoffbalken bei einem pH-Wert von 6,0 bis 7,5 am breitesten. Dies ist der pH-Wert, bei dem er für die Pflanzen am besten verfügbar ist. Zwischen 4,0 und 4,5 ist er sehr schmal und nicht so leicht pflanzenverfügbar.

Es ist auch wichtig, die Alkalinität des Wassers zu berücksichtigen. Die Alkalinität ist ein Maß für die Kapazität. Sie misst die Fähigkeit des Wassers, die Säure zu neutralisieren. Dies ist in erster Linie auf die kombinierte Menge von Karbonat (CO3) und Bikarbonat (HCO3) zurückzuführen, aber auch Hydroxid, Ammonium, Borat, Silikat und Phosphat können dazu beitragen.

Wenn die Gesamtalkalität niedrig ist, hat das Wasser eine geringe Pufferkapazität. Infolgedessen ändert sich der pH-Wert leicht, je nachdem, was dem Wasser zugesetzt wird. Ist die Gesamtalkalität hoch, ist der pH-Wert des Wassers hoch. Um einen hohen pH-Wert des Wassers zu senken, kann dem Bewässerungswasser Säure zugesetzt werden. Die benötigte Menge an Säure hängt von der Alkalinität des Wassers ab.

Nährstoffantagonismus und Wechselwirkungen

Ein Beispiel: In einem Rezept für eine hydroponische Tomatennährlösung werden 190 ppm Stickstoff und 205 ppm Kalium angegeben. Aufgrund eines Fehlers bei der Berechnung der zu verwendenden Düngermenge werden 2.050 ppm Kalium hinzugefügt. Ein Überschuss an Kalium in der Lösung kann zu einem Antagonismus mit Stickstoff (und anderen Nährstoffen) führen und einen Stickstoffmangel zur Folge haben, selbst wenn 190 ppm Stickstoff hinzugefügt wurden. In der nachstehenden Tabelle sind häufige Antagonismen aufgeführt.

Siehe auch: Wechselwirkungen

Probleme mit den Nährstoffen

Hydroponische Systeme verzeihen weniger als erdgebundene Systeme, und Nährstoffprobleme können schnell zu Pflanzenproblemen führen. Aus diesem Grund sind die Zusammensetzung der Nährstofflösung und die regelmäßige Überwachung der Nährstofflösung und des Nährstoffstatus der Pflanzen von entscheidender Bedeutung.

Das Minimumgesetz

Das Minimumgesetz von Carl Sprengel besagt, dass das Wachstum von Pflanzen durch die im Verhältnis knappste Ressource (Nährstoffe, Wasser, Licht etc.) eingeschränkt wird. So kommt es, dass etwa fehlender Stickstoff auch dazu führen kann, das die Pflanze andere Nährstoffe nicht verarbeiten kann. Zu viel von einer Komponente kann andererseits unerwünschte Folgen haben: So hemmt z.B. zu viel Kalk die Nährstoffaufnahme.

Hier eine kurze Übersicht der Mangelerscheinungen, die je nach Pflanzengattung variieren kann. 

Ursache: Schäden durch lösliche Salze können durch Überdüngung, schlechte Wasserqualität, Anhäufung von Salzen in Aggregatmedien im Laufe der Zeit und/oder unzureichende Auswaschung verursacht werden. Düngemittel sind Salze, und in Hydrokultursystemen werden sie am häufigsten gedüngt. Wenn das Wasser verdunstet, können sich lösliche Salze in den Aggregatmedien ansammeln, wenn sie nicht ausreichend ausgewaschen werden. Auch das Bewässerungswasser kann einen hohen Gehalt an löslichen Salzen aufweisen, was zu dem Problem beiträgt.

Die Symptome: Chemisch induzierte Trockenheit kann auftreten, wenn der Gehalt an löslichen Salzen in den Pflanzsubstraten zu hoch ist. Die Folge ist, dass die Pflanzen trotz ausreichender Bewässerung welken. Weitere Symptome sind dunkelgrünes Laub, abgestorbene und verbrannte Blattränder und Wurzelsterben.

Erkennung: Der Gehalt an löslichen Salzen kann überwacht/gemessen werden, indem man die elektrische Leitfähigkeit (EC) von Bewässerungswasser, Nährlösungen und Sickerwasser (eine Nährlösung, die aus dem Pflanzgefäß abgelassen wurde) verfolgt.

Korrektur: Lösliche Salze können mit klarem Wasser ausgelaugt werden. Ermitteln Sie zunächst die Ursache für den hohen Gehalt an löslichen Salzen und beheben Sie ihn. 

Die Ursache: Starke Temperaturänderungen können die Calciumaufnahme unterbrechen und behindern. Mangelndes Licht, kälte und/oder zu feuchte Umgebungs-Bedingungen. Düngeranteil zu niedrig. Calciummangel kann durch Unterdüngung, ein Nährstoffungleichgewicht oder einen zu niedrigen pH-Wert verursacht werden. Er hängt auch mit dem Feuchtigkeitsmanagement, hohen Temperaturen und geringer Luftzirkulation zusammen. Calzium ist ein mobiler Nährstoff und wird in den wasserführenden Geweben durch die Pflanze transportiert. Früchte und Blätter konkurrieren um Wasser. Eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturen können zu einer erhöhten Transpirationsrate und einem verstärkten Transport zu den Blättern führen. In diesem Fall kann sich in den Früchten ein Kalziummangel entwickeln.

Die Symptome: Die Scheitelmeristeme / Apikalmeristeme (das sind die teilungsfähigen Bildungsgewebe der Pflanze) sind deformiert und sterben ohne erkennbare Symptome an den ältesten Blättern ab. Der obere Teil des Stiels und der Blütenknospe kann sich verbiegen. Kleine und deformierte Blätter an der Oberseite. Ungewöhnlich dunkelgrüne Blätter. Vorzeitiger Blüten- und Fruchtfall. Nach einer Unterversorgung, weisen die Blätter, die sich zum Zeitpunkt des Mangels in der Entwicklung befanden, oft eine typische Verformung/Austrocknung oder einen weißen Rand auf. Dies bezeichnet man als Spitzenbrand , er tritt besonders bei Salat und Erdbeeren häufig auf. Bräunung der Innenseite eines Stiels/Kopfes, um den Wachstumspunkt herum wie bei Sellerie (schwarzes Herz). Typische Symptome sind auch Blütenendfäule an Paprika und Tomaten. Symptome zeigen sich in der Regel zunächst als braune Blattränder an neuen Pflanzen oder an der Unterseite der Früchte. Blütenendfäule bei Tomaten und Paprika. Wenn die Symptome fortschreiten, können Sie braune, tote Flecken auf den Blättern sehen. Ein Mangel an ausreichend Calcium kann zu Fäulnis führen.

Erkennung: Blattanalyse. Früchte schlechter haltbar.

Korrektur: Stellen Sie sicher, dass der pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5 liegt. Calciumnitrat oder Calciumchlorid zufügen, je nachdem, ob Sie den zusätzlichen Stickstoff benötigen oder nicht. 

Im Gewächshaus: Die Temperatur erhöhen. Mehr Licht. Ohne Wind wird der Nährstofftransport der Pflanze reduziert - im Gewächshaus für Luftbewegung sorgen. 

Die Ursache: Zuwenig oder falsch proportionierte Düngeranteile. Ein zu niedriger pH-Wert blockiert ebenso die Aufnahme von Schwefel. Ab einem pH-Wert von 4,0 wird die Schwefelaufnahme vollständig eingestellt. Zu wenig Magnesium.

Die Symptome: Umfassende Gelbfärbung des Blattgewebes wie auch der Blattadern. Zuerst oft die jüngeren Pflanzenteile und später der ganzen Pflanze. Symptome zeigen sich eher bei jungen oder frisch wachsenden Blättern an der Spitze der Pflanze. Schwefel ist ein immobiler Nährstoff. Das heißt Schwefel kann nur relativ langsam von der Pflanze re-disponiert werden (um-transportieren). Charakteristisch für Schwefelmangel sind lindgrün bis gelbe Verfärbungen an Blättern. Sie fangen am Blattstiel an und wandern zu den Blatträndern und zur -spitze. Im weiteren Verlauf werden die ganzen Blätter erst gelb, dann später braun und nekrotisch und sterben dann gänzlich ab. Manchmal lila/rötliche Blattstiele an den betroffenen Blättern oder sogar ein lila Stamm. Die Symptome bei leichtem Mangel bleiben meist auf die Spitze der Pflanze beschränkz. Der mittlere Teil der Pflanze wird kaum betroffen, untere Blätter so gut wie nie.

Erkennung: Blattanalyse.

Korrektur:  Düngerdosis erhöhen. pH-Wert korrigieren: weit über 4,0 halten. 5,5 bis 6,5 ist für viele Pflanzen ein guter Mittelwert. Erde mit Epsom-Salz / Magnesiumsulfat / MgSO₄ anreichern: ein Teelöffel pro 2 Liter Wasser (ca. 1% Konzentration).

Exsudation (lateinisch exsudare, deutsch ‚ausschwitzen, abfließen‘, englisch exudation), gelegentlich auch Wurzelexudation bezeichnet in der Pflanzenphysiologie in einigen Fällen die Ausscheidung von Substanzen aus einer Pflanze; das abgegebene Material heißt Exsudat. Der Begriff ist nicht für alle Exkretions- und Sekretionsvorgänge üblich. Insbesondere in der Ökologie gebraucht man den Begriff Exsudation für die diffusive Ausscheidung von Monosacchariden, Aminosäuren und anderen kleinmolekularen organischen Verbindungen. Die Organismen des Phytoplanktons exsudieren bis zur Hälfte der photosynthetisch gebildeten Verbindungen und beeinflussen damit das sie umgebende Wasser. Bei höheren Pflanzen erfolgt die Abgabe solcher Substanzen in die Umgebung über die Wurzeln, womit sie Teil der Rhizodeposition sind. Sie entfalten in der Rhizosphäre verschiedene Wirkungen, so können sie benachbarte Pflanzen allelopathisch beeinträchtigen, durch Mikroorganismen genutzt werden usw. Darüber hinaus werden auch Gummen oder Kino, welche aus Verletzungen der Rinde und anderer Pflanzenteile austreten, als Exsudate bezeichnet. Pflanzenwurzeln scheiden in Abhängigkeit ihrer Art und Konzentration von der Pflanzenart, vom Alter und dem Entwicklungs- und Ernährungszustand der Pflanze sowie den Boden- und Umweltbedingungen eine Unzahl an Stoffen aus, die in der Pflanze vorhanden sind: diverse Zuckerarten, Aminosäuren, organische Säuren, Eiweißstoffe, Wuchsstoffe, Wuchshemmer und andere. Die Exsudate dienen der in der Rhizosphäre lebenden Mikrofauna als Nahrung, die Pflanzen profitieren in Symbiose von den Ausscheidungen dieser Tierchen, Mikroben und Bakterien, beispielsweise von den stickstoffbindenden Knöllchenbakterien. In Exsudaten wurden festgestellt: alle 20 Aminosäuren, 21 organische Säuren und anorganische Säuren, 15 Lignin­komponenten, 11 Zuckerstoffe, 6 Allomone (Botenstoffe), 5 Glucosinolate, 4 Fettsäuren sowie diverse Phenole sowie Schleimstoffe, Proteine und Enzyme. Die Wurzelhaare sondern das Enzym Phytase ab, dadurch werden Phosphor-Phytat-Komplexe in leicht lösliche anorganische Phosphor-Verbindungen umgewandelt.

Kontext:  

Bild: INRA www.inrae.fr

ID: 88

Eine Nährstofflösung (Düngung) benötigt man um die Pflanzen zu Versorgen. Je nach Pflanze und Wachstumsphase sind die Nährstoffe die die Pflanze benötigt unterschiedlich. Die Abfälle der Fische liefern bereits einen Großteil der nötigen Grundstoffe. Darüber hinaus benötigt aber jede Pflanze winzige Mengen zusätzlicher Substanzen ohne die das Wachstum sich nicht optimal entwickel. Genauso ist die Wachstumsgeschwindigkeit und zuletzt auch die Ernteergebnisse nicht optimal.

In Wikipedia (siehe weiter unten) finden sich verschiedenste Mischungen an Nährstoffen, die natürlich nicht für jede Pflanze und jede Phase ihrer Entwicklung gleich gut geeignet sind. An diesem Punkt beraten wir Sie zu welcher Pflanze die optimale Düngung je nach Entwicklungs-Stand der Pflanze gehört. Wir liefern Ihnen auch das notwendige Wissen um die Wasseranalyse durch führen zu können. Je nach Größe und Ausstattung der Anlage werden grundlegende Substanzen kontinuierlich von einem Computer kontrolliert. Für einige spezielle Nährstoffe genügt eine einfache Kontrolle in größeren Zeitabständen, da der Nährstoff-Kreislauf der Anlage von der Umwelt getrennt ist. Wir bieten Ihnen eine Nährstoffanalyse für genau Ihre Pflanzung an.

Wir erstellen Ihnen für ihre Anlage ein Konzept mit dem Sie zum einen den Ertrag optimieren und die nötigen Investitionen minimieren. Sie können uns telefonisch erreichen um einen Beratungstermin zu vereinbaren oder uns hier eine kurze Mitteilung zukommen zu lassen damit wir mit Ihnen Kontakt aufnehmen.

Eine Übersicht unabdingbarer Elemente für einen Dünger finden Sie hier. Ebenso eine Anleitung wie Sie Ihre Nährstofflösung selbst zusammenstellen können.

Hier eine Übersicht der möglichen Konzentrationen in einer Nährstofflösung:

Hier finden Sie einen Leitfaden um Nährstofflösungen selbst zu erstellen.

Weiterführender Artikel: Automation & Kontrolle

Kontext:  

Hier ein Auszug aus dem freien Wikipedia zu Nährstofflösungen. Links, Quellenangaben und Verweise finden Sie am Ende der Seite.

Für die Hydrokoltur werden verschiedene Nährlösungen unverdünnt verwendet, beispielsweise:

Nährlösung nach Abram Steiner

Folgende Tabelle zeigt die Zusammensetzung aller Nährstoffe in einer von Abram Steiner entwickelten Stammlösung:

Geschichtlich erste Nährlösung nach Sachs und Stöckhardt

Ein Liter fertige Lösung enthält:
1 g Kaliumnitrat
0,5 g Calciumsulfat
0,4 g Magnesiumsulfat
0,5 g Calciumhydrogenphosphat
und eine Spur Eisen-(III)-chlorid.

Nährlösung nach Wilhelm Knop

Ein Liter fertige Lösung enthält:
1,00 g Ca(NO₃)₂ Calciumnitrat
0,25 g MgSO₄ * 7 H₂O Magnesiumsulfat
0,25 g KH₂PO₄ Kaliumdihydrogenphosphat
0,25 g KNO₃ Kaliumnitrat
Spuren FeSO₄ * 7 H₂O Eisen(II)-sulfat.

Medium nach Pirson und Seidel

Ein Liter fertige Lösung enthält
1,5 milliMol KH₂PO₄
2,0 mM KNO₃
1,0 mM CaCl₂
1,0 mM MgSO₄
18 μM Fe-Na-EDTA
8,1 μM H₃BO₃
1,5 μM MnCl₂.

Nährmedium nach Epstein

Ein Liter fertige Lösung enthält
1 mM KNO₃
1 mM Ca(NO₃)₂
1 mM NH₄H₂PO₄
1 mM (NH₄)₂HPO₄
1 mM MgSO₄
0,02 mM Fe-EDTA
0,025 mM H₃BO₃
0,05 mM KCl
0,002 mM MnSO₄
Spurenelemente:
0,002 mM ZnSO₄
0,0005 mM CuSO₄
0,0005 mM MoO₃

Spurenelementzusatz nach D. R. Hoagland (1884–1949)

Ein Liter fertige Lösung enthält
55 mg Al₂(SO₄)₂
28 mg KJ
28 mg KBr
55 mg TiO₂
28 mg SnCl₂ · 2 H₂O
28 mg LiCl
389 mg MnCl₂ · 4 H₂O
614 mg B(OH)₃
55 mg ZnSO₄
55 mg CuSO₄ · 5 H₂O
59 mg NiSO₄ · 7 H₂O
55 mg Co(NO₃)₂ · 6 H₂O

Nährmedien zur Zellzüchtung

Da sich die Entwicklung von Wurzeln bei Stecklingen in Hydroponik-Kulturen sich nicht wesentlich von der Entwicklung von Einzelzellen oder Kallus-Gewebe bei In-vitro-Kulturen unterscheidet, werden dieselben Nährmedien oder Spezialzusätze wie für Pflanzen-Gewebekulturen (siehe dazu Murashige-Skoog-Medium) in der Hydroponik eingesetzt. Für die Differenzierung der Pflanzenzellen ist allerdings das Mengenverhältnis von Auxin zu Cytokinin maßgeblich. Bei einem Verhältnis von 10:1 entsteht ein Kallus, bei 100:1 bilden sich Wurzeln, bei anderer Verdünnung Stängel oder Blüten^[32]. Durch Variation verschiedener Hydroponik-Nährlösungen wird so üblicherweise (und schneller als bei Erdkultur) „umgeschaltet“ auf forcierte Wurzelbildung, Wuchsphase oder Blütenbildung^[33]

1.  Tom Alexander: Best of Growing Edge. New Moon Publishing, Inc., 2000, ISBN 978-0-944557-03-7, S. 52 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
2. ↑ Faulkner, S. P.: The Growing Edge. 4. Auflage. Nr. 9, S. 43–49.
3. ↑ André Pirson, Franz Seidel: Zell- und stoffwechselphysiologische Untersuchungen an der Wurzel von Lemna minor L. unter Berücksichtigung von Kalium- und Kalziummangel. Planta 38: 431473. 1950
4. ↑ modifiziertes Nährmedium nach Pirson und Seidel, zitiert nach Daniela Schraut: Auswirkungen von externen Stressbedingungen auf die radialen Wasser- und ABA-Flüsse und den endogenen ABA-Gehalt des Wurzelgewebes von Maiskeimlingen (Zea mays L.). (Anmerkung: Die Substanzen sind in der Quelle ohne Kristallwasser vermerkt, wegen der Angabe in mM können sowohl Rohstoffe mit oder ohne Kristallwasser verwendet werden)
5. ↑ Epstein, E.: Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives. John Wiley and Sons, Inc., New York, London, Sydney, Toronto. 1972.
6. ↑ modifiziertes Nährmedium nach Epstein, zitiert nach Nicole Geißler: Untersuchungen zur Salztoleranz von Aster tripolium L. und deren Beeinflussung durch erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration, Gießen, 2006 (Anmerkung: Die Substanzen sind in der Quelle ohne Kristallwasser vermerkt, wegen der Angabe in mM können sowohl Rohstoffe mit oder ohne Kristallwasser verwendet werden)
7. ↑ A-Z-Lösung
8. ↑ Munk, Grundstudium der Biologie – Bd. Botanik, 2001, Spektrum Verlag; zitiert in: Scriptum 'Phytohormone' der Universität Graz (PDF-Datei)
9. ↑ Erwin Beck, Katja Hartig: Wie Hormone die Zellteilung der Pflanzen kontrollieren, Biol. Unserer Zeit, 4/2009 (39), (PDF-Datei)

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokulturd%C3%BCnger

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur

In diesem Artikel soll gezeigt werden, welche Pflanzen in einem Aquaponik-System kultiviert werden können. Bevor auf die einzelnen Pflanzen eingegangen wird hilft ein Überblick welche Systeme in der Aquaponik verwendet werden, da einige Pflanzen beispielsweise in System A besser funktionieren als in System B. Wieder andere haben sich dagegen in System B bewährt. Allein dadurch wird deutlich, dass es nicht das beste oder das eine System gibt und beim Aufbau bzw. bei der Planung des Designs genau darauf geachtet werden sollte, für welche Pflanzen das System geeignet sein sollte.

Allgemein gesagt kann jede Pflanze in einem Aquaponik- oder Hydroponik-System kultiviert werden. Also in einem Hydroponiksystem, dem "nur" die Fische fehlen. Es gibt aber einige Ausnahmen, bei denen herkömmliche Methoden besser funktionieren. Dazu später mehr in den einzelnen Kategorien. In diesem Beitrag finden Sie eine Liste mitErfahrungswerten zu einzelnen Pflanzen.

Ein ganz anderer Ansatz findet sich bei Microgreens / Mikrogrün und Sprossen. Letztere bedürfen in der Regel nur einer feucht zu haltenden Unterlage und sind schon nach ein bis zwei Wochen zum Verzehr geeignet. Zumindest sollte erwähnt werden, dass bei der Kultivierung von Sprossen einiges zu beachten ist, da diese auf Grund biologischer Eigenschaften - Stichwort Phasin - je nach Gattung in dieser Wachstumsphase unbekömmlich oder sogar giftig sind können, wenn sie roh gegessen werden. Sie sind immer auf der sicheren Seite wenn sie die Sprossen vor dem Verzehr blanchieren, kochen oder anbraten. Lesen Sie hierzu diesen Artikel.

Salate und Kräuter

Salate und Kräuter sind die wohl am besten in Aquaponic funktionierende Pflanzengruppe. Sie sind in der Regel Schwachzehrer und werden im Aquaponik-System bestens versorgt. Darüber hinaus wachsen Salate und Kräuter in jedem System, egal ob stehend im Kies (Steady Flow / Flood & Drain), in Pflanzkörben sowohl auf Styropor o.ä. (DWC) als auch im PVC-Rohr (NFT).

Empfohlene Sorten:

Bewährt haben sich jegliche Salate wie Mangold, Spinat, Kopfsalat, Eisbergsalat, Endivien, Rucola, Portulak und so weiter genauso wie Kräuter wie Basilikum, Petersilie, Thymian und Oregano.

Nicht zu empfehlen:

Die Minze sollte im Aquaponik-System gemieden werden, weil sie wuchert. Sie liebt feuchte Standorte und befindet sich in einem Aquaponik-System wie im Paradies. Sollte sie isoliert ihr eigenes System haben, sollte es keine Probleme geben, aber zusammen mit anderen Pflanzen wird sie diese zeitnah überwuchert haben.

Fruchtgemüse

Fruchtgemüse gehören zu den Starkzehrern und sind auch im Aquaponik-System sehr beliebt. Es sollte allerdings bedacht werden, dass einige Fruchtgemüse sehr groß werden können. Ausreichend Platz nach oben und untereinander sollte dementsprechend gegeben sein.

Tomatenpflanzen wachsen beispielsweise sehr stark. Gurken und andere Kürbispflanzen werden sehr breit und bewuchern schnell den gesamten zu Verfügung stehenden Raum. Auch hier sollte im Vorfeld darüber nachgedacht werden, ob dieser Raum vorhanden ist.

Darüber hinaus ist nicht jedes System für Fruchtgemüse geeignet. Weder ein DWC- noch ein NFT-System sind von der Stabilität im Normalfall in der Lage, derart große Pflanzen zu stemmen. Theoretisch ist zwar auch dies möglich, aber hier müsste regelmäßig mit unterstützenden Maßnahmen, beispielsweise mit Seilen oder anderen Aufhängungen, nachjustiert werden.

Empfohlene Sorten:

Empfehlen möchten wir für den Privathaushalt eher kleinere Fruchtgemüse, wie beispielsweise Chili-Pflanzen oder Paprika. Kleinere Tomatenpflanzen, wie Cocktailtomaten, sind ebenfalls möglich.

Nicht zu empfehlen:

Jegliche Kürbisgewächse, Tomaten und andere Pflanzen, die sehr groß werden, sollten nur mit Bedacht in einem Aquaponik-System kultiviert werden. Durch den hohen Nährstoffgehalt im Wasser können zwar theoretisch enorme Ergebnisse erzielt werden, praktisch jedoch nur dann, wenn genügend Platz vorhanden ist.

Wurzel- und Knollengewächse

Botanisch zwar nicht ganz korrekt, aber fürs Verständnis sicher akzeptabel: Zu Wurzel- und Knollengewächsen zählen Pflanzen, die unterirdische essbare Teile entwickeln, wie beispielsweise Kartoffeln, Karotten, Rote Beete, Ingwer, Kurkuma, Pastinaken und Ähnliches.

Theoretisch ist es möglich, auch diese Pflanzen in einem Aquaponik-System zu kultivieren, allerdings sind hier einige Voraussetzungen nötig.

Weiche Knollen, wie bei der Kartoffel, sollten nicht ins Kiesbett (Steady Flow / Flood & Drain) gepflanzt werden, da sich die Knolle ums Kies herum bilden würde. Stattdessen hat sich bei weichen Knollen die Methode der Aeroponik bewährt.

Bei härteren Knollen, wie Ingwer und Kurkuma, ist das Kiesbett wiederum möglich, da sie den Kies durch ihre Stärke sukzessive wegdrücken.

Empfohlene Sorten:

Ingwer und Kurkuma kann ich an dieser Stelle empfehlen, jedoch nur, wenn ausreichend Platz vorhanden ist.

Nicht zu empfehlen:

Kartoffeln, Karotten und andere Gewächse mit relativ weichen Knollen sind nicht zu empfehlen, nur wenn die nötigen Voraussetzungen geschaffen wurden – siehe dazu Aeroponik.

Lauchgewächse

Zu den Lauchgewächsen zählen die Esszwiebel, die Winterzwiebel, die Frühlingszwiebel, Schnittlauch, Knoblauch, Porree und viele mehr. All diese wachsen im Aquaponik-System hervorragend.

Empfohlene Sorten:

Je nach persönlichem Geschmack sollten aus der Liste der Lauchgewächse ein oder zwei herausgesucht werden, die nebenbei mitwachsen können. Sie sind pflegeleicht und die oberen Teile der Pflanzen können im Laufe des Jahres mehrfach geerntet werden.

Nicht zu empfehlen:

Zwiebeln und andere Lauchgewächse. Experimentieren Sie aber trotzdem.

Exoten

Wie oben bereits beschrieben, lassen sich theoretisch jegliche Pflanzen in einem Aquaponik-System kultivieren, sofern die benötigten Voraussetzungen gegeben sind. Es gibt Fälle, bei denen sogar die Kultivierung einer Bananen- und Papaya-Pflanze erfolgreich in einem eigens dafür konstruierten Aquaponik-System geglückt ist.

Zusammenfassung:

• Theoretisch ist jede Pflanze kultivierbar
• Salate, Kräuter und Lauchgewächse wachen besonders gut und sind pflegeleicht
• Bei Fruchtgemüse sollte im Vorfeld darüber nachgedacht werden, ob genügend Platz und Raum zur Entfaltung vorhanden ist
• Wurzel- und Knollengewächse sind nur unter bestimmten Voraussetzungen zu empfehlen

Kontext: 

ID: 38

Schnelles Wachstum und hohe Erträge sind die Hauptziele in der Aqua- und Hydroponik. Dieser Erfolg wird durch viele Details entschieden.

Als Züchter müssen Sie die Wohlfühl-Zone der Nährstoffstärke finden, damit Ihre Pflanzen richtig wachsen können. Wenn Sie zu viele Nährstoffe zugeben, werden die Pflanzen von einem schweren Fall von Nährstoffverbrennung betroffen. Zu wenig Nährstoffe lassen die Pflanze verkümmern oder nur geringen Ertrag liefern.

Warten Sie nicht auf die Symptome. Vorbeugen ist in der Hydrokultur ist besser als Schadensberenzung oder gar ein Totalverlust.

Wichtig hier: die Nährlösung regelmäßig kontrollieren. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, müssen Sie bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften Ihrer Nährlösung analysieren.

Hier stoßen Sie auf Begriffe wie TDS, EC und PPM. Diese Begriffe drehen sich um die Konzentration der gelösten Nährstoffe - genauer gesagt den durch das Wasser gelösten Teilen der Nährstofflösung über die sich der Salzgehalt bestimmen läßt. Hierzu mehr Details zum elektrischen Leitwert unter Wikipedia.

Eine weitere Hürde ist bei Fehlbildungen oder Mangelerscheinungen das diese leicht falsch interpretiert werden können. Hierzu eine kurze Übersicht der Nährstoffe die sich bei falscher Konzentration gegenseitig in die Quere kommen können und im schlimmsten Fall sogar die Nährstoffaufnahme komplett blockieren können.  

Bevor wir zur Sache kommen, sehen Sie hier, wofür diese Abkürzungen stehen:

TDS: Totally Dissolved Solids (vollständig gelöste Feststoffe)
EC: Elektrische Leitfähigkeit
PPM: Teile pro Million (Parts per MIllion)

Was sind vollständig gelöste Feststoffe (TDS)?

Wasser wird als universelles Lösungsmittel bezeichnet, das in der Lage ist, ein breites Spektrum an organischen und anorganischen Verbindungen und Mineralien aufzulösen.

Der TDS-Wert von Wasser misst die Gesamtmenge der im Wasser gelösten Mineralien. Die Feststoffe sind entweder in Form von Ionen, Molekülen oder winzigen mikrogranularen Partikeln gelöst, die mit normalen Filtern nicht herausgefiltert werden können (Größe von zwei Mikrometern).

Diese Messung wird gewöhnlich im Zusammenhang mit Süßwasser verwendet. Für Salzwasser wird der Begriff "Salzgehalt" verwendet, der im Grunde dasselbe aussagt.

Der TDS-Wert ist ein Maß für die Wasserqualität, aber kein direkter Hinweis auf eine Verschmutzung. Er gibt Aufschluss über die Menge der gelösten Feststoffe, nicht über die gelösten Stoffe selbst. Jedes Wasser, auch Trinkwasser, enthält verschiedene Mineralien und Verbindungen in der Lösung.

Leitungswasser enthält Kalzium-, Magnesium- und natürlich Chlor-Ionen. Mineralwasser in Flaschen enthält sogar mehr gelöste Mineralien als Leitungswasser.

Je höher der TDS-Wert einer Wasserprobe ist, desto geringer ist auch ihre Eignung für verschiedene Zwecke. Die im Wasser gelösten Feststoffe werden in ppm gemessen. Als Anhaltspunkt sind hier einige TDS-Werte aufgeführt, die in der Natur vorkommen:

Süßwasser - TDS weniger als 1000 ppm (WHO-Standards)
Brackwasser - TDS bis zu 5000ppm
Salzwasser - TDS zwischen 15.000 - 30.000
Meerwasser - TDS zwischen 30.000 und 40.000 ppm
Sole - TDS über 40.000ppm

Im Zusammenhang mit Hydrokulturen gibt Ihnen der TDS-Wert eine klare Vorstellung von der Stärke oder Konzentration Ihrer Nährlösung. So erhalten Sie genaue Informationen über die Menge der Nährstoffe, die Ihre Pflanzen aus dem Wasser erhalten.

Was ist die elektrische Leitfähigkeit (EC)?

Wasser ist ein guter Leiter für Elektrizität, weshalb sich in Badezimmern viele Unfälle mit Stromschlägen ereignen. Aber wussten Sie, dass reines Wasser ein ausgezeichneter Isolator ist?!

Reines Wasser, d. h. H2O ohne andere darin gelöste Mineralien oder Moleküle, leitet keinen elektrischen Strom. Sobald jedoch Mineralsalze darin gelöst werden, ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Wassers drastisch.

Und da Wasser sehr korrosiv ist, löst es leicht viele Mineralien, Salze und Verbindungen auf. Aus diesem Grund erweisen sich alle in unserer Umgebung vorkommenden Wässer als gute Leiter für elektrischen Strom.

Salze bilden im Wasser geladene Teilchen, so genannte Ionen. Dazu gehören positiv geladene Kationen (die aus Metallen bestehen) und negativ geladene Anionen (die aus Nichtmetallen bestehen).

Schon eine geringe Menge an gelösten Salzen reicht aus, um die elektrische Leitfähigkeit des Wassers drastisch zu erhöhen. Und je mehr Salze im Wasser gelöst sind, desto höher ist die Anzahl der Ionen und desto höher ist auch die elektrische Leitfähigkeit des Wassers.

Wie wirkt sich dies auf die Hydrokultur aus? Nun, die überwiegende Mehrheit der in der Hydrokultur verwendeten Nährstoffe enthält Salze wie Nitrate und Phosphate.

Wenn man also Nährstoffe hinzufügt, erhöht sich der EC-Wert des Wassers. Wenn Sie den EC-Wert messen, können Sie sich ein recht gutes Bild von der Nährstoffkonzentration in Ihrem Wasser machen.

Der EC-Wert wird mit zwei miteinander verbundenen Einheiten gemessen. Diese sind MilliSiemens und MikroSiemens. Zur Orientierung: 1 MilliSiemens = 1000 MikroSiemens.

Ein kurzer Blick auf Teile pro Million (PPM)

PPM ist im Grunde genommen analog zum Prozentsatz. Genauso wie ein Prozent eins zu hundert bedeutet, entspricht ein ppm einem von einer Million Teilen von etwas.

Sie werden oft sehen, dass ppm verwendet wird, um den Grad der Verschmutzung in Wasser und Luft zu messen. PPM ist leichter zu verstehen, wenn man das metrische System verwendet.

Um beispielsweise eine Salzkonzentration von 1ppm in Wasser zu erreichen, muss man 1 Milligramm Salz in 1 Liter Wasser auflösen. (oder 1 Gramm in 10.000 Litern!)

Was ist die Beziehung zwischen TDS und EC?

Wie Sie inzwischen wissen, vermittelt der TDS-Wert eine genaue Vorstellung von der Menge der in einer Wasserprobe gelösten Feststoffe. Und der EC-Wert gibt Ihnen ein klares Bild von der Salzkonzentration in einer Wasserprobe.

In der Umwelt besteht oft nur ein teilweiser Zusammenhang zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und dem TDS-Wert. In einem hydroponischen Anbausystem ist die Beziehung jedoch aus mehreren Gründen direkter.

Nehmen wir zum Beispiel das Wasser in einem See oder Brunnen. Es enthält eine erhebliche Menge an gelösten Mineralien, Salzen und anderen organischen und anorganischen Verbindungen. Nur ein Bruchteil des Gesamt-TDS, nämlich die Salze, wirken sich auf den EC aus.

Hydrokulturanbauer versuchen jedoch, wann immer möglich, eine höhere Wasserqualität für ihre Pflanzen zu verwenden. Und fast alle Bestandteile von hydroponischen Nährstoffmischungen liegen in Form von leicht löslichen Salzen vor.

Daher stehen EC- und TDS-Werte in hydroponischen Nährlösungen aufgrund des hohen Anteils an gelösten Salzen in einem direkteren Zusammenhang.

Ihr Hauptziel als Züchter ist es, eine genaue Einschätzung der Konzentration Ihrer Nährlösung zu erhalten. Sowohl der TDS- als auch der EC-Wert sind ein gangbarer Weg, um diese Informationen zu erhalten.

Wenn Sie den einen Wert kennen, können Sie den anderen mit Hilfe eines so genannten Umrechnungsfaktors berechnen.

Nicht alle Salze haben die gleiche elektrische Leitfähigkeit. Wenn ein Salz den EC-Wert des Wassers bei einem TDS-Wert von 1500 ppm um ein Mikrosiemens erhöht, braucht ein anderes Salz vielleicht nur 1000 ppm, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.

Je nach Salz benötigen Sie also einen geeigneten Umrechnungsfaktor, um einen genauen TDS-Wert zu erhalten. Dieser Faktor liegt normalerweise zwischen 0,5 und 0,8. Die Grundformel für die Berechnung von TDS oder EC lautet also

TDS = ke*EC (wobei KE der Umrechnungsfaktor ist)

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die obige Gleichung beeinflussen kann, ist die Temperatur des Wassers. Der EC-Wert einer Salzlösung kann bei Temperaturschwankungen schwanken. Je höher die Temperatur ist, desto besser ist die elektrische Leitfähigkeit.

Wie man TDS und EC misst

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, sowohl TDS als auch EC zu messen. Eine in Labors häufig verwendete Methode besteht beispielsweise darin, die Flüssigkeit zu verdampfen und dann den Rückstand zu messen.

Aus der Sicht des durchschnittlichen Hydrokulturanbauers/Hobbyisten sind fortschrittliche Labormessungen jedoch nicht anwendbar.

Stattdessen verwenden die meisten Züchter einfache Handmessgeräte, um entweder TDS oder EC zu messen. Sie können entweder ein EC-Messgerät oder ein TDS-Messgerät verwenden.

Ein TDS-Messgerät ist eigentlich nichts anderes als ein EC-Messgerät, das über ein eingebautes Umrechnungssystem verfügt. Dieses System ist so programmiert, dass es einen bestimmten Ke-Faktor verwendet, um das Ergebnis in ppm oder mg/L statt in MilliSiemens zu erhalten.

Doch hier liegt ein grundlegendes Problem: Einige TDS-Messgeräte verwenden den Umrechnungsfaktor 442, der den EC-Wert für eine Mischung aus 4 Teilen Natriumsulfat, 4 Teilen Natriumbicarbonat und 2 Teilen Natriumchlorid angibt. Die Formel für die Umrechnung lautet 700 x EC in MilliSiemens.

Andere verwenden einen einfachen Natriumchlorid-Umrechnungsfaktor, der von einigen als näher am EC einer hydroponischen Mischung angesehen wird. Die Formel lautet hier 500 x EC in Millisiemens.

Je nach verwendetem Umrechnungsfaktor erhält man also unterschiedliche Ergebnisse mit einer Abweichung von etwa 600ppm. Das ist eine große Spanne für Hydrokulturen. Woher weiß man also, ob man die richtige Messung hat?

Am einfachsten ist es, sich an die EC-Messung zu halten. Wenn Sie jedoch TDS verwenden müssen, überprüfen Sie die Informationsquelle. Wenn in einem Buch oder einem Leitfaden für Nährstoffmischungen der PPM-Wert angegeben ist, wird in der Regel auch der verwendete Umrechnungsfaktor genannt.

Verwenden Sie diese Informationen, um den genauen Endwert zu berechnen. In den USA werden üblicherweise 500 oder 650 ke verwendet, während im Vereinigten Königreich und in Europa 700 ke bevorzugt werden.

Kontrolle von EC/TDS in Nährstofflösungen

Das Messen, Berechnen und Ermitteln des richtigen EC- oder TDS-Wertes ist der schwierige Teil. Der Umgang mit diesen Werten ist dagegen trügerisch einfach!

Das Wichtigste ist die Einhaltung der empfohlenen Nährstoffwerte, entweder in MilliSiemens oder PPM. Wenn Sie eine handelsübliche Nährstoffmischung verwenden, wird dies deutlich auf dem Etikett angegeben sein.

Wenn der EC-Wert zu niedrig ist, fügen Sie mehr Nährstoffe hinzu, und wenn er höher ist als die empfohlenen Werte, fügen Sie mehr Wasser hinzu. Das war's auch schon.

Denken Sie daran, dass es sich um konzentrierte Mischungen handelt, und dass eine kleine Menge oft ausreicht. Aber mit etwas Übung werden Sie bald den Dreh raus haben.

Hydroponische PPM-Tabellen
Die verschiedenen Hydrokulturen haben unterschiedliche PPM-Werte.

Hier finden Sie die Ec- und PPM-Tabelle einiger beliebter Gemüsearten.

Der oben genannte PPM-Wert gibt jedoch nur Aufschluss über den allgemeinen Zustand Ihrer Nährlösung. Er sagt nichts über den spezifischen Mineralgehalt in der Nährlösung aus. Auch hier gilt, dass jede Pflanze andere spezifische Mineral-ppm benötigt. Werfen wir einen Blick auf die empfohlenen Konzentrationen der Hauptelemente in Nährlösungen von Crop.

Angaben der Hauptelemente in mg/L (ppm)

Quelle: Schon, M., 1992, in Proceedings of the 13th Annual Conference on Hydroponics, Hydroponic Society of America, ed. D. Shact, 1992, Hydroponic Society of America, Hrsg. San Ramon, CA.

Die Kenntnis des ppm-Gehalts jedes Minerals in der Lösung ist also der genaueste Weg, um die Qualität der Nährlösung zu bestimmen. Dazu ist jedoch ein ausführlicher Test erforderlich, der nicht billig ist und einige Zeit in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund sollte er in einer kommerziellen Produktion durchgeführt werden. Für Hobbygärtner ist es nicht bequem und kostengünstig.

Oft wird der ppm-Wert der Nährstofflösung gemessen und der Zustand des Wassers und der Pflanzen beobachtet, um zu erraten, welche Nährstoffe die Pflanzen benötigen. Dann fügen sie die entsprechenden Mineralien hinzu.

Fazit

Jeder Hydrokulturanbauer sollte ein EC / PPM / TDS-Messgerät besitzen. Dies nimmt dem kritischen Prozess der Pflanzenernährung das Rätselraten - zumindest in großen Teilen.

Einem Anfänger mögen EC und TDS zu kompliziert erscheinen. Aber wenn Sie erst einmal die Grundlagen beherrschen, werden Sie sehen, dass es einfacher ist, als es aussieht.

Die größte Verwirrung entsteht durch die verschiedenen Umrechnungsfaktoren. Daran lässt sich leider nicht viel ändern, da verschiedene Salze unterschiedliche Umrechnungsfaktoren haben.

Wenn Sie die genauesten Messungen wünschen, z. B. bei fortgeschrittenen oder experimentellen Anbausystemen, müssen Sie einen Labortest durchführen lassen, um die erforderliche Genauigkeit zu erhalten. Dies bieten wir Ihnen mit einer Analyse der notwendigen Nährstoffe für Ihre Pflanzen hier an.

Aber für Anfänger und Hobbyzüchter sind EC-Messgeräte mehr als genug.

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Einzelnen Nährstoffe stehen in gegenseitiger Wechselwirkung. Je nach ihrer Zusammensetzung in der Lösung kann es zu einer Konkurrenzsituation kommen: Ein Übermass eines Nährstoffs blockiert die Aufnahme eines anderen (Antagonismus). Auch das Gegenteil ist möglich: gewisse Nährstoffe fördern die Aufnahme von anderen Elementen (Synergismus). Das heißt im Umkehrschluss: wenn bestimmte Stoffe fehlen oder in zu geringer Konzentration vorhanden sind, ist eine Aufnahme der gewünschten Stoffe gar nicht oder nur unvollständig möglich.

Ein pH-Wert unter 5,5 sorgt bei vielen Pflanzen für eine Blockade von Molybdän.

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