Hydroponische Lösungen sind eine zentrale Komponente des hydroponischen Anbaus, bei dem Pflanzen in einem erdlosen System wachsen und ihre Nährstoffe direkt aus einer wässrigen Lösung beziehen. Diese Lösungen enthalten alle essentiellen Makro- und Mikronährstoffe, die Pflanzen für ihr Wachstum benötigen. Die wichtigsten Makronährstoffe umfassen Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg) und Schwefel (S), während die Mikronährstoffe Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu), Bor (B) und Molybdän (Mo) beinhalten.
Eine hydroponische Lösung muss sorgfältig formuliert werden, um das optimale Verhältnis dieser Nährstoffe zu gewährleisten, damit Pflanzen gesund wachsen und hohe Erträge liefern. Der pH-Wert der Lösung ist ebenfalls entscheidend und sollte im Bereich von 5.5 bis 6.5 liegen, um die Nährstoffaufnahme zu maximieren.
Es gibt verschiedene Arten von hydroponischen Systemen, wie das NFT (Nutrient Film Technique), Deep Water Culture (DWC), und aeroponische Systeme, die alle auf die Verwendung von hydroponischen Lösungen angewiesen sind. Die genaue Zusammensetzung der Lösung kann je nach Pflanzenart, Wachstumsstadium und spezifischen Bedingungen variieren.
Ein Rechner für Hydroponische Lösungen findet sich etwa unter HydroBuddy oder HydroCal.
| Element | Rolle | Ionenform (en) | Niedriger Bereich (ppm) | Hoher Bereich (ppm) | Gemeinsame Quellen | Kommentar |
| Stickstoff | Essentieller Makronährstoff |
NO-3
oder
NH+4
|
100 | 1000 | KNO 3, NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, HNO 3, (NH 4) 2 SO 4 und (NH 4) 2 HPO 4 | NH+4 stört die Ca2+-Aufnahme und kann für Pflanzen toxisch sein, wenn sie als Hauptstickstoffquelle verwendet wird.Ein 3:1-Verhältnis von NO-3 -N zu NH+4-N (Gew.-%) wird manchmal empfohlen, um den pH-Wert während der Stickstoffabsorption auszugleichen.Pflanzen reagieren je nach Form des Stickstoffs unterschiedlich, z. B. hat Ammonium eine positive Ladung, und somit stößt die Pflanze ein Proton aus (H. + ) für jeden NH + 4 aufgenommen, was zu einer Verringerung des Rhizosphären-pH führt.Bei Lieferung mit NO - 3 Das Gegenteil kann eintreten, wenn die Pflanze Bicarbonat (HCO) freisetzt - 3 ), der den pH-Wert der Rhizosphäre erhöht.Diese Änderungen des pH-Werts können die Verfügbarkeit anderer pflanzlicher essentieller Mikronährstoffe (z. B. Zn, Ca, Mg) beeinflussen. |
| Kalium | Essentieller Makronährstoff | K + | 100 | 400 | KNO 3, K 2 SO 4, KCl, KOH, K 2 CO 3, K 2 HPO 4 und K 2 SiO 3 | Hohe Konzentrationen beeinträchtigen die Funktion Fe, Mn und Zn.Zinkmängel sind häufig am offensichtlichsten. |
| Phosphor | Essentieller Makronährstoff | PO3− 4 | 30 | 100 | K 2 HPO 4, KH 2 PO 4, NH 4 H 2 PO 4, H 3 PO 4 und Ca (H 2 PO 4) 2 | Überschüssiges NR-3 neigt dazu, PO zu hemmen 3− 4 Absorption.Das Verhältnis von Eisen zu PO 3− 4 kann Co-Präzipitationsreaktionen beeinflussen. |
| Kalzium | Essentieller Makronährstoff | Ca 2+ | 200 | 500 | Ca (NO 3) 2, Ca (H 2 PO 4) 2, CaSO 4, CaCl 2 | Überschüssiges Ca 2+hemmt die Mg 2+-Aufnahme. |
| Magnesium | Essentieller Makronährstoff | Mg 2+ | 50 | 100 | MgSO 4 und MgCl 2 | Sollte die Ca 2+-Konzentration aufgrund der kompetitiven Aufnahmenicht überschreiten. |
| Schwefel | Essentieller Makronährstoff | SO 2− 4 | 50 | 1000 | MgSO 4, K 2 SO 4, CaSO 4, H 2 SO 4, (NH 4) 2 SO 4, ZnSO 4, CuSO 4, FeSO 4 und MnSO 4 | Im Gegensatz zu den meisten Nährstoffen können Pflanzen eine hohe Konzentration des SO tolerieren 2− 4 selektives Absorbieren des Nährstoffs nach Bedarf.Es tretenjedoch immer nochunerwünschte Gegenioneneffekte auf. |
| Eisen | Essentieller Mikronährstoff | Fe 3+und Fe 2+ | 2 | 5 | Fe DTPA, Fe EDTA, Eisen - Citrat, Eisen -Tartrat, FeCl 3, Eisen -III -EDTA und FeSO 4 | pH- Werte über 6,5 verringern die Eisenlöslichkeit stark. Chelatbildner (z. B. DTPA, Zitronensäure oder EDTA) werden häufig zugesetzt, um die Eisenlöslichkeit über einen größeren pH-Bereich zu erhöhen. |
| Zink | Essentieller Mikronährstoff | Zn 2+ | 0,05 | 1 | ZnSO 4 | Überschüssiges Zink ist für Pflanzen hochgiftig, aber für Pflanzen in geringen Konzentrationen essentiell. |
| Kupfer | Essentieller Mikronährstoff | Cu 2+ | 0,01 | 1 | CuSO 4 | Die Empfindlichkeit der Pflanzen gegenüber Kupfer ist sehr unterschiedlich.0,1 ppm können für einige Pflanzen toxisch sein, während eine Konzentration von bis zu 0,5 ppm für viele Pflanzen oft als ideal angesehen wird. |
| Mangan | Essentieller Mikronährstoff | Mn 2+ | 0,5 | 1 | MnSO 4 und MnCl 2 | Die Aufnahme wird durch einen hohen PO erhöht 3− 4 Konzentrationen. |
| Bor | Essentieller Mikronährstoff | B (OH)- 4 | 0,3 | 10 | H 3 BO 3 und Na 2 B 4 O 7 | Einige Pflanzen sind jedoch ein essentieller Nährstoff und reagieren sehr empfindlich auf Bor (z. B. treten bei Zitrusbäumen bei 0,5 ppmtoxische Wirkungenauf). |
| Molybdän | Essentieller Mikronährstoff | Mn- 4 | 0,001 | 0,05 | (NH 4) 6 Mo 7 O 24 und Na 2 MoO 4 | Ein Bestandteil des Enzyms Nitratreduktase, der von Rhizobien zur Stickstofffixierung benötigt wird. |
| Nickel | Essentieller Mikronährstoff | Ni 2+ | 0,057 | 1.5 | NiSO 4 und NiCO 3 | Unentbehrlich für viele Pflanzen (z. B. Hülsenfrüchte und einige Getreidepflanzen).Wird auch im Enzym Urease verwendet. |
| Chlor | Variabler Mikronährstoff | Cl - | 0 | Sehr variabel | KCl, CaCl 2, MgCl 2 und NaCl | Kann NO stören - 3 Aufnahme in einigen Pflanzen, kann aber in einigen Pflanzen von Vorteil sein (z. B. in Spargel bei 5 ppm).Fehlt in Nadelbäumen, Farnen und den meisten Bryophyten. |
| Aluminium | Variabler Mikronährstoff | Al 3+ | 0 | 10 | Al 2 (SO 4) 3 | Unentbehrlich für einige Pflanzen (z. B. Erbsen, Mais, Sonnenblumen und Getreide ).Kann für einige Pflanzen unter 10 ppm toxisch sein.Wird manchmal zur Herstellung von Blütenpigmenten verwendet (z.B. von Hortensien ). |
| Silizium | Variabler Mikronährstoff | SiO 2− 3 | 0 | 140 | K 2 SiO 3, Na 2 SiO 3 und H 2 SiO 3 | In den meisten Pflanzen vorhanden, reichlich in Getreide, Gräsern und Baumrinde.Beweis, dass SiO 2− 3 verbessert die Resistenz gegen Pflanzenkrankheiten. |
| Titan | Variabler Mikronährstoff | Ti 3+ | 0 | 5 | H 4 TiO 4 | Könnte essentiell sein, aber Spuren von Ti 3+sind so allgegenwärtig, dass seine Zugabe selten gerechtfertigt ist.Bei 5 ppm sind günstige Wachstumseffekte bei einigen Kulturen bemerkenswert (z. B. Ananas und Erbsen). |
| Kobalt | Nicht essentieller Mikronährstoff | Co 2+ | 0 | 0,1 | CoSO 4 | Erforderlich bei Rhizobien, wichtig für die Knötchenbildung von Hülsenfrüchten. |
| Natrium | Nicht essentieller Mikronährstoff | Na + | 0 | Sehr variabel | Na 2 SiO 3, Na 2 SO 4, NaCl, NaHCO 3 und NaOH | Na +kann K +in einigen Pflanzenfunktionenteilweise ersetzen,aber K +ist immer noch ein essentieller Nährstoff. |
| Vanadium | Nicht essentieller Mikronährstoff | VO 2+ | 0 | Spur, unbestimmt | VOSO 4 | Vorteilhaft für die rhizobielle N 2 -Fixierung. |
| Lithium | Nicht essentieller Mikronährstoff | Li + | 0 | Unbestimmt | Li 2 SO 4, LiCl und LiOH | Li +kann den Chlorophyllgehalt einiger Pflanzen (z. B. Kartoffel- und Pfefferpflanzen )erhöhen. |
Quelle: CC BY-SA 3.0 via https://de.wikibrief.org/wiki/Hydroponics
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