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).