Nährstoff

  • Messung von Konzentrationen

    Messung von Konzentrationen

    Zuerst sehen wir uns die Nährlösungen an, die es teils seit über hundert Jahren gibt. Dies zeigt uns in welchen Konzentrationen die Messung statt finden muss. 

    Diese dient als erste Orientierung was an Nährstoffen bzw. Elementen in einer Lösung enthalten sein muss. Ein weiterer Schritt ist die genaue Beobachtung des Pflanzenwachstums um Defizite als solche ausmachen zu können.

    Der nächste Schritt ist eine Vorstellung davon zu bekommen welche Elemente, und daraus ableitend welche Verbindungen, sich im Endprodukt befinden. Eine solche Analyse (die Pflanze kommt in einen Mixer und wird je nach gesuchten Verbindungen mit zusätzlichen Chemikalien versetzt), hat leider den Hacken, das sie nicht wirklich alles verrät was uns interessiert. Das liegt daran, dass sich die chemischen Verbindungen selten in der Form in der Pflanze wiederfinden lassen, in der sie ursprünglich zugesetzt wurden. Hier kommt die Biologie ins Spiel. Als Beispiel sei hier nur der Zitronensäurezyklus erwähnt, den wir Ihnen nicht vorenthalten wollen. Er veranschaulicht die Komplexität des Stoffwechsels.

     

    Citricacidcycle

     

    Ernährung von Hydrokulturpflanzen

    Die Ernährung der Pflanzen erfolgt beim Anbau in Behältern über eine wässrige Lösung anorganischer Nährsalze. Da durch das Fehlen feiner organischer Erdbestandteile die chemischen Bodeneigenschaften stark vom natürlichen Zustand abweichen, ist normaler Pflanzendünger nur bedingt für die Hydrokultur geeignet.
    Abhilfe schafft ein spezieller Hydrokulturdünger, der durch Additive den pH-Wert der Lösung in einem für viele Pflanzen geeigneten Bereich puffert. Dazu werden auch sogenannte Ionentauschgranulate genutzt, die durch Ionenaustausch die Pflanzen mit Nährstoffen versorgen und gleichzeitig im Wasser vorhandene, für die Pflanzen im Überschuss unverträgliche Mineralien wie Kalk binden.
    Bei der mikrobiellen Umwandlung von Ammoniumionen in Nitrationen wird Sauerstoff verbraucht, der der Wurzelatmung abgeht. In Hydrokulturdüngern werden daher weniger Ammoniumsalze als Stickstoffdünger verwendet, sondern eher Nitrate.
    In der Hydroponik wird meist die Elektrische Leitfähigkeit der Nährlösung laufend kontrolliert. Steigt nämlich die Konzentration der gelösten Stoffe (beispielsweise durch Exsudate oder Extraktion aus Boden), so sinkt die Löslichkeit für Sauerstoff in der Nährlösung. Bei zu konzentrierten Lösungen wird es für die Pflanzen schwieriger, Wasser aufzunehmen (siehe auch Osmose). Verschiedene Stadien der Pflanze benötigen zudem sortenabhängig unterschiedliche Leitfähigkeit der Nährlösung, Stecklinge etwa 0,2–0,4 mS/cm, was sich bis zur Fruchtbildung bis auf 2,4–2,6 mS/cm steigern kann. Die Morphologie des Pflanzenwuchses steht auch in Abhängigkeit von der Konzentration der Nährlösung, beispielsweise ob gedrungene Pflanzen heranwachsen oder gestreckte. Ist die Nährlösung zu konzentriert, kann diese mit entionisiertem Wasser oder Regenwasser verdünnt werden.
    Je nach Nährstoffzusammensetzung belaufen sich die zu erwartenden Konzentrationen in folgenden Größenordnungen:
     

    Verbindungen und Spurenelemente / Größenordnungen in Nährstofflösungen

    K

    Kalium

    0,5 - 10 mmol/L

    Ca

    Calzium

    0,2 - 5 mmol/L

    S

    Schwefel

    0,2 - 5 mmol/L

    P

    Phosphor

    0,1 - 2 mmol/L

    Mg

    Magnesium

    0,1 - 2 mmol/L

    Fe

    Eisen

    2 - 50 µmol/L

    Cu

    Kupfer

    0,5 - 10 µmol/L

    Zn

    Zink

    0,1 - 10 µmol/L

    Mn

    Mangan

    0 - 10 µmol/L

    B

    Bor

    0 - 0,01 ppm

    Mo

    Molybdän

    0 - 100 ppm

    NO2

    Nitrit

    0 – 100 mg/L

    NO3

    Nitrat

    0 – 100 mg/L

    NH4

    Ammoniak

    0,1 - 8 mg/L

    KNO3

    Kaliumnitrat

    0 - 10 mmol/L

    Ca(NO3)2

    Calciumnitrat

    0 - 10 mmol/L

    NH4H2PO4

    Ammoniumdihydrogenphosphat

    0 - 10 mmol/L

    (NH4)2HPO4

    Diammoniumhydrogenphosphat

    0 - 10 mmol/L

    MgSO4

    Magnesium sulfat

    0 - 10 mmol/L

    Fe-EDTA

    Ethylendiamintetraessigsäure

    0 – 0,1 mmol/L

    H3BO3

    Borsäure

    0 – 0,01 mmol/L

    KCl

    Kaliumchlorid

    0 – 0,01 mmol/L

    MnSO4

    Mangan (II)-Sulfat

    0 – 0,001 mmol/L

    ZnSO4

    Zinksulfat

    0 – 0,001 mmol/L

    FeSO4

    Eisen(II)-sulfat

    0 – 0,0001 mmol/L

    CuSO4

    Kupfersulfat

    0 - 0,0002 mmol/L

    MoO3

    Molybdänoxid

    0 – 0,0002 mmol/L
     
    Um die Mengenangaben umzurechnen (mg, ppm, mol, etc.) haben wir hier einige Artikel für Sie erstellt. Sie können auch im Internet entsprechende "Stöchiometrie"-Rechner finden, etwa hier: https://www.omnicalculator.com/chemistry/ppm-to-molarity
     
    Kontext: 
     

    Hier einige Rezepte zu Nährstofflösungen...

     
    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
     
    ID: 24

  • Pflanzempfehlungen

    Album Vilmorin. The vegetable garden 1850-1895
    Album Vilmorin. The vegetable garden 1850-1895. Public Domain

    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

     

  • pH und Ec: Hanf

    Swallow Garden Seeds Cannabis s

    Nährstoffe, welcher Cannabis braucht, können in drei Kategorien aufgeteilt werden: Primäre Makro-Nährstoffe, Sekundäre Makro-Nährstoffe und Mikro-Nährstoffe. Diese Unterteilung richtet sich danach wie viel die Pflanzen jeweils von einem Nährstoff benötigt.

    Stickstoff wird beispielsweise als primärer Nährstoff kategorisiert da die Pflanze mehr davon braucht als zum Beispiel Calcium oder Schwefel.  Cannabis hat in den verschiedenen Phasen jeweils einen unterschiedlichen Nährstoffbedarf. Stickstoff etwa wird hauptsächlich in der Wachstumsphase benötigt, jedoch weitaus weniger davon in der Blüte.

    Dafür steigt dann der Bedarf an anderen Nährstoffen, wie zum Beispiel Phosphor. In den Wachstums- und Blütedüngern von bekannten Herstellern sind die Nährstoffe jeweils schon optimal angepasst. (Mehr über das richtige Düngen je nach Lebensphase finden Sie weiter unten im Text).

     

    Eine umfassendere und filterbare Übersicht finden Sie im "pH & Ec Finder" hier...

    Siehe auch: Hanf (Hydroponik)

     

    Phase PPM (Hannah) EC (mS/cm2) PPM (Hannah) EC (mS/cm2)
      von bis
    Early Growth 350 - 400 ppm 0,7 - 0,8 400 - 500 ppm 0,8 - 1
    Seedling 400 - 500 ppm 1 - 1,2 500 - 600 ppm 1 - 1,3
    Transition 550 - 650 ppm 1,3 - 1,5 600 - 750 ppm 1,2 - 1,5
    Vegetative Stage 1 650 - 750 ppm 1,6 - 1,7 800 - 850 ppm 1,6 - 1,7
    Vegetative Stage 2 750 - 800 ppm 1,7 - 1,8 850 - 900 ppm 1,7 - 1,8
    Vegetative Stage 3 850 - 900 ppm 1,8 - 1,9 900 - 950 ppm 1,8 - 1,9
    Flowering Stage 1 900 - 950 ppm 1,9 - 2 950 - 1000 ppm 1,9 - 2
    Flowering Stage 2 950 - 1050 ppm 2 - 2,2 1000 - 1050 ppm 2 - 2,1
    Flowering Stage 3 1050 - 1100 ppm 2,2 - 2,3 1050 - 1100 ppm 2,1 - 2,2
    Flowering Stage 4 1100 - 1150 ppm 2,3 - 2,4 1100 - 1150 ppm 2,2 - 2,3
    Flushing 0 - 400 ppm 0 - 0,8 0 - 400 ppm 0 - 0,8

     

    Noch ein Kuriosum zum Hanfanbau: In Einschlägiger Literatur findet sich oft der Hinweis das man die Pflanze in ihrer letzten Lebens-Phase in Hinsicht auf die Nährstoffzugabe "verhungern" lassen soll. Dies soll eine signifikante Ertragssteigerung bewirken. Wir empfehlen entsprechende Foren, da der Hanfanbau in der Hydroponik sehr populär geworden ist, finden sich dort viele Hinweise zu einer optimalen Zucht. Bei allen anderen (frei handelbaren) Pflanzen werden wir diesen Ansatz bei der Fruchtbildung auf jeden Fall experimentell in unseren Versuchsanlagen testen. 

    Kontext:  

    ID: 86

  • pH und Ec: Obst, Gemüse, Kräuter

    honesty money plant 1900 pd s

    Vorab: die in der folgenden Tabelle beschriebenen Werte sind mit Vorsicht zu genießen. Natürlich sind selbst innerhalb der gleichen Ordnung bis zur Gattung hin die Unterschiede enorm. Was eine im Schrebergarten gesunde Tomate an Frucht liefert, kann bei gleichem pH- und optimalem Ec-Wert in einer Hydroponikanlage schwere Mangelerscheinungen zeigen - und umgekehrt. Um Versuche und genaue Beobachtung der Pflanze in Abhängigkeit zur gewählten Nährstoffzusammensetzung führt kein Weg vorbei.

    Der pH- und der EC-Wert sind das Wichtigste in der Hydrokultur. Jede Pflanze hat einen einzigartigen pH- und EC-Wert. Damit sie gedeihen kann, müssen sie in einem idealen Bereich liegen. Sie können diese Werte entweder mit Teststreifen oder einem digitalen Messgerät messen.

    Der pH-Wert zeigt an, wie sauer oder basisch eine Nährlösung ist. Die Werte sind auf einer Skala von 0 (sauer) bis 14 (alkalisch) definiert. 7 ist pH-neutral. Der pH-Wert der Nährlösung beeinflusst die Verfügbarkeit der Nährstoffe. Einige Nährstoffe sind unter alkalischen oder sauren Bedingungen leichter verfügbar. Da jede Pflanze unterschiedliche Nährstoffanforderungen hat, hat jede Pflanze in der Hydrokultur ihren optimalen pH-Wert.

    Der EC-, PPM-, CF- Wert (Electrical Conductivity) hingegen beschreibt die elektronische Leitfähigkeit einer Lösung. Diese gibt Aufschluss über die Menge an gelösten Salzen. Nährstoffe zerfallen in Ionen. Die Ionen leiten Strom aufgrund ihrer positiven und negativen Ionen. Je leitfähiger also die Nährlösung ist, desto mehr Nährstoffe sind in der Nährlösung vorhanden. Manche Pflanzen bevorzugen eine hohe Konzentration an Nährstoffen und manche bevorzugen eine niedrige. Zu viele Nährstoffe sind giftig. Zu wenige Nährstoffe führen zu Mangelerscheinungen. Dieser Wert alleine hat keine Aussagekraft darüber was die notwendige Zusammensetzung des Düngers betrifft. Siehe hierzu den Artikel über Dünger.

     

    Sie können sich die folgend Liste hier interaktiv filtern lassen oder komplett herunterladen.

     

    Beschreibung PH-Minimum PH-   Maximum EC-Minimum EC- Maxium Ppm 700 / Minimum Ppm 700 / Maximum
    Ananas 5,5 6,0 2,0 2,4 1400 1680
    Anis 5,8 6,4 0,9 1,4 630 980
    Artischocke 6,5 7,5 0,8 1,8 560 1260
    Aubergine 5,5 6,5 2,5 3,5 1750 2450
    Banane 5,5 6,5 1,8 2,2 1260 1540
    Basilikum 5,5 6,0 1,0 1,6 700 1120
    Blaubeere 4,0 5,0 1,8 2,0 1260 1400
    Blumenkohl 6,0 7,0 0,5 2,0 350 1400
    Bohnen 6,0 6,5 1,8 2,5 1260 1750
    Brokkoli 6,0 6,5 2,8 3,5 1960 2450
    Brunnenkresse 5,8 6,4 0,4 1,8 280 1260
    Chicorée 5,5 6,0 2,0 2,4 1400 1680
    Chili 5,8 6,3 1,8 2,8 1260 1960
    Dill 5,5 6,4 1,0 1,6 700 1120
    Endivie 5,5 5,5 2,0 2,4 1680 1680
    Erbsen 6,0 7,0 0,8 1,8 560 1260
    Erdbeere 5,5 6,5 1,8 2,2 1260 1540
    Essbare Blume 5,5 6,0 1,5 1,8 1050 1260
    Estragon 5,5 6,5 1,0 1,8 700 1260
    Fenchel 6,4 6,8 1,0 1,4 700 980
    Grünkohl 5,5 6,5 1,3 1,5 875 1050
    Gurke 5,8 6,0 1,7 2,5 1190 1750
    Ingwer 5,8 6,0 2,0 2,5 1400 1750
    Kamille 5,5 6,5 1,0 1,6 700 1120
    Kartoffel 5,0 6,0 2,0 2,5 1400 1750
    Katzenminze 5,5 6,5 1,0 1,6 700 1120
    Kerbel 5,5 6,0 0,8 1,8 560 1260
    Knoblauch 6,0 6,5 1,4 1,8 1260 1260
    Kohl 6,5 7,0 2,5 3,0 1750 2100
    Kopfsalat 5,5 6,5 0,8 1,2 560 840
    Koriander 5,8 6,4 1,2 1,8 840 1260
    Kresse 6,0 6,5 1,2 2,4 840 1680
    Kürbis 5,5 7,5 1,8 2,4 1260 1680
    Lauch 6,5 7,0 1,4 1,8 980 1260
    Lavendel 6,4 6,8 1,0 1,4 700 980
    Majoran 6,0 6,5 1,6 2,0 1400 1400
    Melone 5,5 6,0 2,0 2,5 1400 1750
    Minze 5,5 6,0 2,0 2,4 1400 1680
    Möhren 6,3 6,8 1,6 2,0 1400 1400
    Okra 6,5 6,7 2,0 2,4 1680 1680
    Oregano 6,0 7,0 1,8 2,3 1260 1610
    Pak Choi/Tatsui 6,0 7,5 1,5 2,0 1050 1400
    Paprika 6,0 6,5 1,8 2,8 1260 1960
    Passionsfrucht 6,5 6,5 1,5 2,0 1050 1400
    Pastinake 6,0 6,5 1,4 1,8 1260 1260
    Pepino 6,0 6,5 1,3 1,8 910 1260
    Petersilie 5,5 6,0 0,8 1,8 560 1260
    Pfeffer 5,8 6,3 1,4 1,8 980 1260
    Pfote 6,5 6,8 1,3 1,8 910 1260
    Rakete 6,0 7,5 0,8 1,2 560 840
    Rettich 6,0 7,0 1,6 2,2 1120 1540
    Rhabarber 5,0 6,0 1,6 2,0 1120 1400
    Rosenkohl 6,5 7,5 2,5 3,0 1750 2100
    Rosmarin 5,5 6,0 1,0 1,6 700 1120
    Rote Beete 6,0 6,0 1,8 2,2 1260 1540
    Rote Johannisbeere 6,0 6,5 1,4 1,8 980 1260
    Rübe 6,0 6,5 1,8 2,4 1260 1680
    Rucola 6,0 7,5 0,8 1,8 560 1260
    Salat 5,5 6,5 0,8 1,5 560 1050
    Salbei 5,5 6,5 1,0 1,6 700 1120
    Saubohne 6,0 6,5 1,8 2,2 1260 1540
    Scharfe Peperoni 6,0 6,5 1,4 1,8 980 1260
    Schnittlauch 6,0 6,5 1,8 2,4 1260 1680
    Schwarze Johannisbeere 6,0 6,0 1,4 1,8 980 1260
    Schweizer Mangold 6,0 7,0 1,8 2,3 1260 1610
    Sellerie 6,5 6,5 1,8 2,4 1680 1680
    Senf Kresse 6,0 6,5 1,2 2,4 840 1680
    Silberrübe 6,0 7,0 1,8 2,0 1260 1400
    Spargel 6,0 6,8 1,4 1,8 980 1260
    Spinat 5,5 7,0 1,8 2,3 1260 1610
    Süße Granadilla 6,5 6,5 1,6 2,4 1120 1680
    Süßkartoffel 6,0 6,5 2,0 2,5 1400 1750
    Taro 5,0 5,5 1,2 1,4 840 980
    Thymian 5,5 7,0 0,8 1,6 560 1120
    Tomaten 5,5 6,5 1,5 2,5 1050 1750
    Vietnamesischer Koriander 6,5 6,8 1,2 1,8 840 1260
    Wassermelone 5,8 5,8 1,5 2,4 1680 1680
    Zitronenmelisse 5,5 6,5 1,0 1,6 700 1120
    Zucchini 6,0 6,0 1,8 2,4 1680 1680
    Zuckermais 6,0 6,0 1,6 2,4 1680 1680
    Zwiebeln 6,0 6,7 1,2 1,8 840 1260
     

    Bild: Swallowtail Garden Seeds, Honesty, money plant. Lunaria annua. Topaz. Part of the precious gem series by Alfonso Mucha (1900) 

    Kontext: 

    ID: 84

  • TDS, CF, EC, PPM Conversion

    landwirtschaftliche ausstellung 1922First of all:
    In Germany, 0.1 mS/m at 25°C = 0.425 mg/l TDS (mg/l salinity) used to be used as an approximate value for the conversion.
    According to Grohmann (somewhat imprecise): µS/cm = 5.48 + 1.43 * TDS. The conductivity of an aqueous electrolyte solution (acids, bases and salts are considered electrolytes) is calculated from the sum of the equivalent conductivities of all dissolved ions, multiplied by their respective concentrations. And: The equivalent conductivity depends on the concentration of the ion in question and, of course, all other ions in the solution. It follows from this: It only makes sense to draw conclusions about the salt content of a salt solution from its conductivity if (almost) nothing is dissolved in the water apart from the salt in question.

    It is important to note that all ppm (TDS, Total Dissolved Solids) pens and probes first measure in EC (electrical conductivity) and then run a conversion program to display the reading in ppm. It is important to know that there are three different conversion factors (standards) that different manufacturers use for converting EC to ppm. These can be simply stated as follows:

     

    USA 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 500 ppm
    European 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 640 ppm
    Australian 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 700 ppm

    For example:
    Hanna, Milwaukee 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 500 ppm
    Eutech 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 640 ppm
    Billet 1 ms/cm (EC 1.0 or CF 10) = 700 ppm

     

    If the conversion factor on your ppm meter is e.g. 1 EC = 700 ppm, take the EC value given on the instruction manual and multiply it by 700. e.g.
    1 EC = 1 x 700 = 700 ppm; 1.5 EC = 1.5 x 700 = 1050 ppm; 2 EC = 2 x 700 = 1400 ppm etc.

     

    Conversions and connection of units:

    1 S/cm corresponds to...
    S/cm: 1.0
    mS/cm: 1.00e+3
    microS/cm: 1.00e+6
    EC: 1.00e+3 mS/cm
    CF: 1.00e+4
    mho/cm: 1.00
    mho/m: 0.0100
    ppm TDS: 6.40e+5

     

     

    Conversion table

    EC
    mS/cm    		Division 500
    0,5 ppm    		Division 640
    0,64 ppm    		Division 700
    0,7 ppm    		CF
    0
    0,1 50 ppm 64 ppm 70 ppm 1
    0,2 100 ppm 128 ppm 140 ppm 2
    0,3 150 ppm 192 ppm 210 ppm 3
    0,4 200 ppm 256 ppm 280 ppm 4
    0,5 250 ppm 320 ppm 350 ppm 5
    0,6 300 ppm 384 ppm 420 ppm 6
    0,7 350 ppm 448 ppm 490 ppm 7
    0,8 400 ppm 512 ppm 560 ppm 8
    0,9 450 ppm 576 ppm 630 ppm 9
    1 500 ppm 640 ppm 700 ppm 10
    1,1 550 ppm 704 ppm 770 ppm 11
    1,2 600 ppm 768 ppm 840 ppm 12
    1,3 650 ppm 832 ppm 910 ppm 13
    1,4 700 ppm 896 ppm 980 ppm 14
    1,5 750 ppm 960 ppm 1050 ppm 15
    1,6 800 ppm 1024 ppm 1120 ppm 16
    1,7 850 ppm 1088 ppm 1190 ppm 17
    1,8 900 ppm 1152 ppm 1260 ppm 18
    1,9 950 ppm 1216 ppm 1330 ppm 19
    2 1000 ppm 1280 ppm 1400 ppm 20
    2,1 1050 ppm 1344 ppm 1470 ppm 21
    2,2 1100 ppm 1408 ppm 1540 ppm 22
    2,3 1150 ppm 1472 ppm 1610 ppm 23
    2,4 1200 ppm 1536 ppm 1680 ppm 24
    2,5 1250 ppm 1600 ppm 1750 ppm 25
    2,6 1300 ppm 1664 ppm 1820 ppm 26
    2,7 1350 ppm 1728 ppm 1890 ppm 27
    2,8 1400 ppm 1792 ppm 1960 ppm 28
    2,9 1450 ppm 1856 ppm 2030 ppm 29
    3 1500 ppm 1920 ppm 2100 ppm 30
    3,1 1550 ppm 1984 ppm 2170 ppm 31
    3,2 1600 ppm 2048 ppm 2240 ppm 32
    3,3 1650 ppm 2112 ppm 2310 ppm 33
    3,4 1700 ppm 2176 ppm 2380 ppm 34
    3,5 1750 ppm 2240 ppm 2450 ppm 35
    3,6 1800 ppm 2304 ppm 2520 ppm 36
    3,7 1850 ppm 2368 ppm 2590 ppm 37
    3,8 1900 ppm 2432 ppm 2660 ppm 38

     

    Context: 

     ID: 143

    URL

  • TDS, CF, EC, PPM Umrechnung

    Landwirtschaftliche Ausstellung 1922, Public Domain

    Die elektrische Leitfähigkeit, auch als Konduktivität oder EC-Wert (vom englischen electrical conductivity) bezeichnet, ist eine Stoffeigenschaft und physikalische Größe, die angibt, wie gut elektrischer Strom geleitet wird. Diese wird in Siemens (S) gemessen. Der Kehrwert der elektrischen Leitfähigkeit ist der spezifische Widerstand.
    Die abgeleitete SI-Einheit der elektrischen Leitfähigkeit ist S/m (Siemens pro Meter).
     
    Vorab: 
    In Deutschland benutzte man früher für die Umrechnung als Näherungswert: 0,1 mS/m bei 25°C =  0,425 mg/l TDS (mg/l Salzgehalt). Nach Grohmann (etwas ungenau): µS/cm = 5,48 + 1,43 * TDS. Die Leitfähigkeit einer wäßrigen Elektrolytlösung (Säuren, Basen und Salze gelten als Elektrolyte) berechnet sich aus der Summe der Äquivalentleitfähigkeiten aller gelösten Ionen, multipliziert mit deren jeweiliger Konzentration. Und: Die Äquivalentleitfähigkeit ist abhängig von der Konzentration des betroffenen Ions und natürlich auch aller anderen Ionen in der Lösung. Also je höher die Konzentration umso höher die Leitfähigkeit und umso höher der EC respektive der Siemens-Wert.
    Daraus folgt: Von der Leitfähigkeit einer Salzlösung auf deren Salzgehalt zu schließen, macht nur dann Sinn, wenn außer dem betroffenen Salz (fast) nichts im Wasser gelöst ist. 

    Es ist wichtig zu beachten, dass alle ppm (TDS, Total Dissolved Solids) Stifte und Mess-Sonden zuerst in EC (elektrische Leitfähigkeit) messen und dann ein Umrechnungsprogramm ausführen um den Messwert in ppm anzuzeigen.

    Es ist wichtig zu wissen, dass es drei verschiedene Umrechnungsfaktoren (Standards) gibt, die verschiedene Hersteller für die Umrechnung von EC in ppm verwenden. Diese können einfach wie folgt angegeben werden:

     
    Amerikanische 1 ms/cm (EC 1,0 oder CF 10) = 500 ppm
    

    Europäische   1 ms/cm (EC 1,0 oder CF 10) = 640 ppm
    

    Australische  1 ms/cm (EC 1,0 oder CF 10) = 700 ppm
     

    Wenn der Umrechnungsfaktor auf Ihrem ppm-Messgerät z. B. 1 EC = 700 ppm lautet, nehmen Sie den auf der Bedinungsanleitung angegebenen EC-Wert und multiplizieren Sie ihn mit 700. z. B.
    1 EC = 1 x 700 = 700 ppm; 1,5 EC = 1,5 x 700 = 1050 ppm; 2 EC = 2 x 700 = 1400 ppm usw.

     

    PPM Umrechnung in Milliliter bzw. Kilogramm

    Die Umrechnung von PPM (parts per million) in ml pro Liter kann mithilfe der folgenden Informationen erfolgen. 1 ppm bedeutet 1 ml pro m³ oder 1 mg pro kg. In der Praxis bedeutet 1 ppm in einer Flüssigkeit 1 mg pro Liter, was gleichbedeutend ist mit 1 ml pro 1000 Liter. Daher entspricht 1 ppm in einer Flüssigkeit 1 ml pro 1000 ml oder 1 ml pro Liter

     

    Umrechnungen und Zusammenhang der Einheiten:
    1 S/cm entspricht in...
    S/cm: 1.0
    mS/cm: 1.00e+3
    microS/cm: 1.00e+6
    EC: 1.00e+3 mS/cm
    CF: 1.00e+4
    mho/cm: 1.00
    mho/m: 0.0100
    ppm TDS: 6.40e+5

      

    Umrechnungstabelle

    EC
    mS/cm    		Einteilung 500
    0,5 ppm    		Einteilung 640
    0,64 ppm    		Einteilung 700
    0,7 ppm    		CF
    0
    0,1 50 ppm 64 ppm 70 ppm 1
    0,2 100 ppm 128 ppm 140 ppm 2
    0,3 150 ppm 192 ppm 210 ppm 3
    0,4 200 ppm 256 ppm 280 ppm 4
    0,5 250 ppm 320 ppm 350 ppm 5
    0,6 300 ppm 384 ppm 420 ppm 6
    0,7 350 ppm 448 ppm 490 ppm 7
    0,8 400 ppm 512 ppm 560 ppm 8
    0,9 450 ppm 576 ppm 630 ppm 9
    1 500 ppm 640 ppm 700 ppm 10
    1,1 550 ppm 704 ppm 770 ppm 11
    1,2 600 ppm 768 ppm 840 ppm 12
    1,3 650 ppm 832 ppm 910 ppm 13
    1,4 700 ppm 896 ppm 980 ppm 14
    1,5 750 ppm 960 ppm 1050 ppm 15
    1,6 800 ppm 1024 ppm 1120 ppm 16
    1,7 850 ppm 1088 ppm 1190 ppm 17
    1,8 900 ppm 1152 ppm 1260 ppm 18
    1,9 950 ppm 1216 ppm 1330 ppm 19
    2 1000 ppm 1280 ppm 1400 ppm 20
    2,1 1050 ppm 1344 ppm 1470 ppm 21
    2,2 1100 ppm 1408 ppm 1540 ppm 22
    2,3 1150 ppm 1472 ppm 1610 ppm 23
    2,4 1200 ppm 1536 ppm 1680 ppm 24
    2,5 1250 ppm 1600 ppm 1750 ppm 25
    2,6 1300 ppm 1664 ppm 1820 ppm 26
    2,7 1350 ppm 1728 ppm 1890 ppm 27
    2,8 1400 ppm 1792 ppm 1960 ppm 28
    2,9 1450 ppm 1856 ppm 2030 ppm 29
    3 1500 ppm 1920 ppm 2100 ppm 30
    3,1 1550 ppm 1984 ppm 2170 ppm 31
    3,2 1600 ppm 2048 ppm 2240 ppm 32
    3,3 1650 ppm 2112 ppm 2310 ppm 33
    3,4 1700 ppm 2176 ppm 2380 ppm 34
    3,5 1750 ppm 2240 ppm 2450 ppm 35
    3,6 1800 ppm 2304 ppm 2520 ppm 36
    3,7 1850 ppm 2368 ppm 2590 ppm 37
    3,8 1900 ppm 2432 ppm 2660 ppm 38

     

    Kontext: 

    ID: 85

     

    URL

  • Tomaten Richtwerte

    Düngung von Tomaten in Hydro- bzw. Substratkultur

    Die folgenden Richtwerte sind aus einer Masterarbeit der Fachhochschule Südwestfalen entnommen. Link siehe unten.

    Düngung von Tomaten in Substratkulturen erfolgt oft nach Werten die in mmol/l angegeben sind. Um sie etwas verständlicher darzustellen, sind die Richtwerte zusätzlich in g/l umgerechnet. In der folgenden Tabelle ist ein Überblick über den Bedarf an Anionen, Kationen und Spurenelementen von Tomaten dargestellt.

    Beispiele wie Mol in Gramm und umgekehrt berechnet werden finden Sie hier.

    Grenzen mmol/l
       
     Richtwert bei 3,7 EC in mmol/l
    		  Richtwert in g/l (gerundet)  von bis
    NO3 Nitrat 23 1.426 13 25
    Cl Chlorid     1 6
    S Schwefel 4 0.128 3.5 6.5
    HCO3 Bicarbonat 0.5 0.030 0.1 1
    P Phosphor 1.3 0.03 0.5 1.5
    NH4 Ammonium < 0.2 0.003 0.1 0.5
    K Kalium 8 0.312 5 10
    Na Natrium     1 6
    Ca Calcium 8 0.320 5 10
    Mg Magnesium 4 0.097 2.5 5
    Si Silizium        
    Fe Eisen 25 0.001 9 30
    Mn Mangan 7 0.0004 3 10
    Zn Zink 4 0.0004 5 10
    B Bor 75 0.0053 26 80
    Cu Kupfer 1 0.000064 0.5 1.5
    Mo Molybdän 0.5 0.000048    
               
    Pepper, tomato, celery, and beans.
    Vaughan's Seed Store (1906) 

     

     

    Grundsätzlich wird der Anbau von Tomaten als Substratkulturen folgendermaßen durchgeführt:

    - Ansetzen der Setzlinge im Dezember/Januar

    - Veredlung der Setzlinge:
       - Köpfen nach dem 3 Blatt  1 Samen = 2 Triebe (Saatgutkosten sparen)
       - Evtl. erneutes Köpfen nach dem 6. Blatt möglich

    - Es werden kontinuierlich Triebe geerntet, welche Tomaten tragen

    - Pro Jahr etwa 30 Ernten

    - Ernte pro Strauch: 600 g Tomaten
       - 600 g x 2,5 Pfl./m2 x 30 Ernten = 45 kg Tomaten / m2
       - Für 20m² Gewächshaus 900 kg Tomatenernte / Jahresernte

     

    Folgende Punkte sind bei der Düngung von Tomaten in Substratkulturen zu beachten:

    - Generell müssen für die Nährstoffe eine A- und B-Lösung hergestellt werden.

    - Beide Lösungen dürfen nicht zeitgleich in das Wasser gegeben werden, da es sonst zu Gipsbildung bzw. Ausfällung kommt (hoher Calcium-Gehalt)

    - Eine Düngergabe erfolgt i. d. R. nach Einstrahlungswerten (LUX)
       - 20 bis 30 Starts bei hoher Sonneneinstrahlung im Sommer, z. B. 100 cm3/Pflanze bei ca. 20 kg
       - 2 bis 3 Starts bei Dunkelheit (Februar/März)

    - In der Startphase benötigen Tomaten alle 8 h 50 cm3/Pflanze

    -  Ansonsten 3 bis 5 l/Pflanze im Hauptwachstum

    -  Für den Geschmack ist ein hoher Salzgehalt nötig
       - Tragen die Tomatensträucher keiner Früchte, ist weniger Kalium zu düngen

    -  Ammonium wird nur zum Stabilisieren des pH-Wertes in der Matte gegeben

    -  Kalium und Calcium sollen in einem Verhältnis von 1:1 in der Matte oder im Dränwasser vorliegen

     - Wenn mit einem geschlossenen System kultiviert wird, werden für die Nährlösung 8 mmol K und 4 bis 5 mmol Ca empfohlen

     -  Die Schwefelgehalte können in der Nährlösung auf 2 mmol gesenkt werden.

     - In Tomatenkulturen werden Anpassungen an den Entwicklungsstand der Kultur vorgenommen (s. nachfolgende Tabelle):

     

    Nährstoff Startphase Ertragsphase
      reduzieren gleich zusätzlich reduzieren gleich zusätzlich
    NO3   -     -  
    K -1.5         +1
    Ca     +1 -0.5    
    B     +20      
    Fe           +10

     

    Kosten der Düngung:

    1300 l Wasser pro m2 / Jahr werden benötigt (davon 300 l wiederverwertbar als Prozesswasser)
    das entspricht 1,3 m3 Wasser/m2 

    1 m3 Wasser = 0,30 € - 1,00 €
    für die Nährlösung werden folgende Werte angenommen:
    Preis Dünger je m3 Wasser = 1,00 € - 1,20 €

    Umgerechnet auf 2,5 Pflanzen pro m2 ergeben sich Düngungskosten von ca. 1,70 € bis 2,90 € pro m2 / Jahr.
    Für eine exakte Düngebedarfsrechnung kann ein Programm genutzt werden, welches im Folgenden verlinkt ist:
    http://www.haifagroup.com/Dutch/knowledge_center/expert_sofwares/

    Fazit

    Systeme
    Es gibt unterschiedliche Hydrokultursysteme, die nach verschiedenen Kriterien betriebsindividuell ausgewählt werden müssen. Welche Kultur/en sollen angebaut werden, welche finanziellen Mittel stehen zur Verfügung und welche Arbeitszeit kann/soll eingebracht werden? Für die Kombination eines Systems mit einer Aquakultur eignen sich vor allem N.F.T. oder Ebb and flow auf Grund der einfachen Struktur und einem abgetrennten Bereich für die Nährlösung.


    Prozesswasser
    Mit Hilfe der Futterzusammensetzung ist die Grundlage gegeben, um die theoretische Wasserbelastung und die für die Hydrokultur zur Verfügung stehenden Nährstoffe abzuschätzen. Die anfallenden Nährstoffmengen sind aber variabel und abhängig von der Futterzusammensetzung (Höhe des XPGehaltes), der Fütterungsintensität, den Besatzdichten (kg/m³) und der Verteilung der Fütterungsintervalle über den Tag. Durch eine 24 StundenFütterung sind Schwankungen in der Wasserbelastung zu senken und damit wird ein gleichmäßigerer Wasserdurchfluss/Wasseraustausch ermöglicht.
    Die gesamte Ammoniumstickstoffproduktion setzt sich zusammen aus 51,3 % des enthaltenen N/kg Futter als nicht fäkale Verluste und 9,4 % des enthaltenen N/kg Futter als fäkale Verluste. Die restlichen 39,3 % des enthaltenen N/kg Futter werden für das Wachstum der Fische verbraucht. Ziel der Modellrechnung ist es, die Nitratmenge (g) im Wasser bei unterschiedlichen
    Besatzdichten der Fische möglichst exakt zu errechnen, um anfallende Stickstoffmenge abschätzen zu können. Dafür wurden unterschiedliche Faktoren einbezogen und als Variablen in einer Tabelle verwendet. Bei einer
    Futterintensität von 3 % ergibt dies eine Mastdauer von 147 Tagen. Dabei bildet insbesondere eine intensive Besatzdichte (450 kg/1,5m³) sehr hohe Nitratmenge. Während eine geringe Besatzdichte (75 kg/1,5m³) nicht annähernd diese Menge hervor bringt. Die hat zur Folge, dass die Nitratmengen sehr variieren.

     

    Nährstoffversorgung

    Die Düngung in Hydrokulturen orientiert sich an Richtwerten für bestimmte Salzgehalte im Wasser. Diese Salzgehalte sind durch den EC-Wert (Elektronische Konduktivität) beschrieben. Ein EC-Wert von 3,7 ist im Durchschnitt ein repräsentativer Richtwert. Dafür entsprechend werden die Nährstoffe berechnet. Die Nährstoffzugabe erfolgt in zwei Schritten, A und B Lösung. Damit wird ein Verklumpen (Vergipsung) der Nährlösung verhindert. Entsprechend der Pflanzenentwicklung wird die Nährstoffmenge angepasst. Im Durchschnitt liegt die Nährstofflösungsmenge bei 3-5 l je Pflanze im Hauptwachstum.


    Schlussfolgerung:

    I) Pflanzen
    Nitratbedarf: 1,426 g/l NO3
    Pflanzenmenge: 5 l/Pflanze
    Anzahl Pflanzen: 2,5 Pflanzen/m²
    Gesamtfläche: 20 m²
    Rechnung (1): 1,426 g/l NO3 * 5 l/Pflanze * 2,5 Pflanzen/m² * 20 m² = 356,5 g NO3/Jahr u. Gesamtfläche

    II) Prozesswasser
    Annahme: 75 kg/ Becken
    Nitratmenge: 312,14 g aus drei Becken
    Masttage: 147
    Durchgänge: 365 : 147 = 2,5
    Rechnung (2): 2,5 Durchgänge * 312,14 g NO3/Jahr u. Gesamtfl. = 780,35 g NO3/Jahr
    Rechnung (3): 780,35 g NO3/Jahr : 356,5 g NO3/Jahr u. Gesamtfl. = 2,19

    Bei einer Besatzdichte von 75 kg/ Becken steht zurzeit 2,19-mal so viel Nitrat zur Verfügung wie die Tomaten benötigen.

    III) Empfehlung:
    Rechnung (4): 75 kg/ Becken : 2,19 = 34,25 ~ 34 kg/ Besatzdichte
    Für die benötigte Nitratmenge der Pflanzen bei einer Gesamtfläche von 20 m² ist eine Besatzdichte der Fische von 34 kg als empfehlenswert anzusehen.

     

    Quelle: https://www.fh-swf.de/media/neu_np/fb_aw_2/dozentinnen/professorinnen_2/lorleberg/projekte_masterstudiengang/Report_Planung_Aquaponik-Demonstrationsanlage_2015.pdf

    Kontext:

    ID: 383

Technik

RSS