Berechnung der Konzentrationen von Nährstofflösungen mit Hilfe der folgenden zwei  Gleichungen

Die Berechnung der Düngermenge, die den Nährlösungen zugesetzt werden muss, ist Teil einer erfolgreichen hydroponischen Produktion. Für die Berechnungen werden nur Multiplikation, Division und Subtraktion verwendet; es sind keine fortgeschrittenen mathematischen Kenntnisse erforderlich.

Wenn Sie mehr über die Zusammensetzungen und Konzentrationsangaben wissen wollen kann die Artikelreihe zu Stöchiometrie und ein Blick auf die Umrechnung von Mol und Gramm bei der Konzentrationsangabe der einzelnen Elemente und Verbindungen hilfreich sein die Komplexität der Thematik besser zu verstehen.

Wenn Sie das allgemeine Verfahren beherrschen, ist die Herstellung von Nährstofflösungen und die Anpassung der Nährstoffmengen ein Kinderspiel.

Düngemittelrezepte für Hydrokulturen werden fast immer in ppm (in der Langform: Teile pro Million) angegeben. Dies kann sich von den Düngeempfehlungen für den Gemüse- und Obstanbau im Freiland unterscheiden, die im Allgemeinen in lb/acre (pounds per acre) angegeben werden.

Als erstes müssen Sie ppm in mg/l (Milligramm pro Liter) umrechnen, indem Sie diesen Umrechnungsfaktor verwenden: 1 ppm = 1 mg/l (1 Teil pro Million entspricht 1 Milligramm pro Liter). Wenn zum Beispiel in einem Rezept 150 ppm Stickstoff gefordert werden, entspricht das 150 mg/l oder 150 Milligramm Stickstoff in 1 Liter Bewässerungswasser.

In Rezepten für Nährstofflösungen werden auch ppm P (Phosphor) und ppm K (Kalium) verwendet. Dies unterscheidet sich auch von den Düngeempfehlungen für den Gemüse- und Obstanbau auf dem Feld, bei denen P₂O₅ (Phosphat) und K₂O (Kali) verwendet werden. Die Düngemittel werden auch als Phosphat und Kali angegeben. Phosphat und Kali enthalten Sauerstoff, der bei hydroponischen Berechnungen berücksichtigt werden muss. P₂O₅ enthält 43% P und K₂O enthält 83% K.

Lassen Sie uns die bisherigen Gegebenheiten überprüfen:

1 ppm = 1 mg/l
P2O5 = 43% P
K2O = 83% K

Nährstofflösungstanks werden in den Vereinigten Staaten normalerweise in gal (Gallonen) gemessen. Wenn wir ppm in mg/l umrechnen, arbeiten wir mit Litern. Um Liter in Gallonen umzurechnen, verwenden Sie den Umrechnungsfaktor von 3,78 l = 1 gal (3,78 Liter entsprechen 1 Gallone). Weiter unten ist die Rechnung auch für kontinentale Interessenten angegeben.

Je nach der Waage, die Sie zum Wiegen von Düngemitteln verwenden, kann es nützlich sein, Milligramm in Gramm umzurechnen: 1.000 mg = 1 g (1.000 Milligramm entsprechen 1 Gramm). Wenn Ihre Waage in Pfund misst, sollten Sie diese Umrechnung verwenden: 1 lb = 454 g (1 Pfund = 454 Gramm).

Fassen wir diese Gegebenheiten zusammen:

3,78 l = 1 Gallone
1000 mg = 1 g
454 g = 1 lb

Jetzt haben wir alle notwendigen Gegebenheiten. Schauen wir uns ein Beispiel an.

Wie bestimmt man, wie viel 20-10-20-Dünger benötigt wird, um 150 ppm N mit einem 5-Gallonen-Tank und einem Düngerinjektor zu liefern, der auf eine Konzentration von 100:1 eingestellt ist?

Schreiben Sie zunächst die Konzentration auf, von der Sie wissen, dass Sie sie erreichen wollen. In diesem Fall sind es 150 ppm N oder 150 mg N/l.

Beachten Sie, dass wir mit 1 multiplizieren. So können Sie die Einheiten, die im Zähler und im Nenner gleich sind, aufheben. Jetzt können wir "mg N" streichen und erhalten die Einheit g N/l Wasser.

Setzen Sie diesen Prozess fort, indem Sie Liter in Gallonen umrechnen. Die meisten Gebinde werden immerm noch in Gallonen (3,78 Liter) gehandelt. Unterhaltsam hierbei: das Metrische System wurde von den Britten erfunden. Wollen Sie ein metrisches Ergebnis, lassen Sie diesen Rechenschritt weg.

Jetzt bleiben nur noch Gramm Stickstoff pro Gallone Wasser übrig.
Wir kommen der Sache näher. Nun wollen wir Gramm Stickstoff in Gramm Dünger umrechnen. Denken Sie daran, dass unser Dünger ein 20-10-20 ist, was bedeutet, dass er 20 % Stickstoff enthält. Man kann sich das so vorstellen, dass 100 Gramm Dünger 20 Gramm Stickstoff enthalten. 

Wo stehen wir also jetzt? Wir haben berechnet, wie viel Gramm Dünger in jeder Gallone Bewässerungswasser benötigt werden. Im Moment haben wir eine normal starke Lösung. Unser Beispiel fordert uns auf, eine konzentrierte Lösung von 100:1 zu berechnen. Das bedeutet, dass für jede 100 Gallonen Wasser, die ausgebracht werden, auch 1 Gallone Stammlösung über einen Düngerinjektor ausgebracht wird. Wir wissen auch, dass unser Vorratstank 5 Gallonen fasst. Unten siehe Berechnung für metrisches System (Liter).

In Gallonen

Im Taschenrechner: 150 x 1 : 1000 x 3.78 x 100 : 20 x 100 x 5 ist 1417,5 Gramm auf 5 Gallonen Wasser (im Vorratstank)

Nachdem wir alles abgezogen haben, bleibt uns ein Gramm Dünger übrig. Das ist die Menge an Dünger, die wir in unseren Vorratstank geben müssen, um 150 ppm N bei einer Konzentration von 100:1 auszubringen. Multiplizieren und teilen Sie und Sie erhalten die Antwort 1417,5 Gramm Dünger.

In Litern

Im Taschenrechner: 150 x 1 : 1000 x 100 : 20 x 100 x 10 ist 1500 Gramm auf 10 Liter Wasser (im Vorratstank)

Nachdem wir alles abgezogen haben, bleibt uns ein Gramm Dünger übrig. Das ist die Menge an Dünger, die wir in unseren Vorratstank geben müssen, um 150 ppm N bei einer Konzentration von 100:1 auszubringen. Multiplizieren und teilen Sie und Sie erhalten die Antwort 750,0 Gramm Dünger.

Das bedeutet, dass für jede 100 Liter Wasser, die ausgebracht werden, auch 1 Liter Stammlösung über einen Düngerinjektor ausgebracht wird. Wir wissen auch, dass unser Vorratstank 10 Liter fasst. 

Wenn wir in Pfund messen, müssen wir 0,75 kg / 1,15 lb Dünger in unseren Vorratstank geben, um 150 ppm N mit einer Konzentration von 100:1 auszubringen.

Sie haben gerade eine der beiden Gleichungen fertiggestellt. Schauen wir uns nun die andere an.

Wir haben gerade festgestellt, dass wir 750 Gramm Dünger hinzufügen müssen, um 150 ppm Stickstoff bei einer Konzentration von 100:1 zu liefern. Der von uns verwendete Dünger war ein 20:10:20. Zusätzlich zum Stickstoff fügen wir also auch Phosphor und Kalium hinzu. Mit der nächsten Gleichung bestimmen wir, wie viel Phosphor wir zuführen. Dies ist im Grunde die Umkehrung der ersten Berechnung.

Wir beginnen mit der Menge an Dünger, die wir in unseren Tank geben. Die endgültigen Einheiten sind ppm oder mg/l. Wie bei der vorherigen Berechnung verwenden wir unsere Vorgaben, bis wir diese Einheiten erhalten.

Multiplizieren Sie mit der Konzentration der Nährlösung.

Multiplizieren, um in Liter umzurechnen.

Als Nächstes rechnen Sie Milligramm Düngemittel in Milligramm Phosphat um.

Als Nächstes werden wir Gramm Phosphat in Gramm Phosphor umrechnen, wobei wir davon ausgehen, dass Phosphat 43 % Phosphor enthält.

Zum Schluss rechnen wir Gramm Phosphor in Milligramm Phosphor um.

Wenn wir dies berechnen, stellen wir fest, dass wir 32,25 mg/l P oder 32,25 ppm P hinzugefügt haben. Dies ist die zweite Gleichung. Wir können sie auch verwenden, um zu bestimmen, wie viel Kalium wir hinzugefügt haben. 

Wir haben 124,5 mg/l K oder 124,5 ppm K hinzugefügt.

Mit diesen beiden grundlegenden Berechnungen können Sie jedes beliebige Nährlösungsrezeptprogramm verwenden. Wie sie zur Berechnung eines Rezepts verwendet werden, können Sie in diesem Artikel sehen:

Hier finden Sie eine Beispielrezeptur und wie sie berechnet wird.

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