PPM

  • Measurement of concentrations

    First we look at the nutrient solutions, some of which have been around for over a hundred years. This shows us in which concentrations the measurement must take place. 

    This serves as an initial orientation as to what nutrients or elements must be contained in a solution. A further step is to closely observe plant growth in order to be able to identify deficits as such.

    The next step is to get an idea of ​​which elements, and therefore which compounds, are in the end product. Unfortunately, such an analysis (the plant is put into a blender and additional chemicals are added depending on the compounds we are looking for) has the disadvantage that it doesn't really reveal everything that interests us. This is because the chemical compounds can rarely be found in the plant in the form in which they were originally added. This is where biology comes into play. The only example that we would like to mention here is the citric acid cycle, which we do not want to withhold from you. It illustrates the complexity of metabolism.

    Citric acid cycle

     

    Nutrition of hydroponic plants

    When grown in containers, the plants are nourished by an aqueous solution of inorganic nutrient salts. Since the chemical properties of the soil differ greatly from their natural state due to the lack of fine organic soil components, normal plant fertilizer is only partially suitable for hydroponics.
    A special hydroponic fertilizer can help, which uses additives to buffer the pH value of the solution in a range suitable for many plants. So-called ion exchange granules are also used for this purpose, which supply the plants with nutrients through ion exchange and at the same time bind minerals such as lime that are present in the water in excess and are incompatible with the plants.
    The microbial conversion of ammonium ions into nitrate ions consumes oxygen that is lost to root respiration. Hydroponic fertilizers therefore use less ammonium salts as nitrogen fertilizer and more nitrates.
    In hydroponics, the electrical conductivity of the nutrient solution is usually constantly monitored. If the concentration of dissolved substances increases (for example through exudates or extraction from soil), the solubility for oxygen in the nutrient solution decreases. If solutions are too concentrated, it becomes more difficult for the plants to absorb water (see also osmosis). Different stages of the plant also require different conductivity of the nutrient solution depending on the variety, cuttings around 0.2-0.4 mS/cm, which can increase to 2.4-2.6 mS/cm until fruit formation . The morphology of plant growth also depends on the concentration of the nutrient solution, for example whether squat plants grow or stretched ones. If the nutrient solution is too concentrated, it can be diluted with deionized water or rainwater.
    Depending on the nutrient composition, the expected concentrations are in the following orders of magnitude:
     

    Compounds and trace elements / orders of magnitude in nutrient solutions

     K

    Potassium

    0.5 - 10 mmol/L

     Approx

    Calcium

    0.2 - 5 mmol/L

     S

    Sulfur

     0.2 - 5 mmol/L

     P

    Phosphorus 

    0.1 - 2 mmol/L

     Mg

    Magnesium

    0.1 - 2 mmol/L

     Fe

    Iron

    2 - 50 µmol/L

     Cu

    Copper

    0.5 - 10 µmol/L

     Zn

    Zinc

    0.1 - 10 µmol/L

     Mn

    Manganese

    0 - 10 µmol/L

     B

    Boron

    0 - 0.01 ppm

     Mo

    Molybdenum

    0 - 100 ppm

     NO2

    Nitrite

    0 – 100 mg/L

     NO3

    Nitrate

    0 – 100 mg/L

     NH4

    ammonia

    0.1 - 8 mg/L

     KNO3

    Potassium nitrate

    0 - 10 mmol/L

     Ca(NO3)2

    Calcium nitrate

    0 - 10 mmol/L

     NH4H2PO4

    Ammonium dihydrogen phosphate

    0 - 10 mmol/L

     (NH4)2HPO4

    Diammonium hydrogen phosphate

    0 - 10 mmol/L

     MgSO4

    Magnesium sulfate

    0 - 10 mmol/L

     Fe-EDTA

    Ethylenediaminetetraacetic acid

    0 – 0.1 mmol/L

     H3BO3

    Boric acid

    0 – 0.01 mmol/L

     KCl

    Potassium chloride

    0 – 0.01 mmol/L

     MnSO4

    Manganese (II) sulfate

    0 – 0.001 mmol/L

     ZnSO4

    Zinc sulfate

    0 – 0.001 mmol/L

     FeSO4

    Iron(II) sulfate

    0 – 0.0001 mmol/L

     CuSO4

    Copper sulfate

    0 - 0.0002 mmol/L

     MoO3

    Molybdenum oxide

    0 – 0.0002 mmol/L
     
    In order to convert the quantities (mg, ppm, mol, etc.) we have created some articles for you here. You can also find corresponding "stoichiometry" calculators online, such as here:  https://www.omnicalculator.com/chemistry/ppm-to-molarity
     
     
     

     

     

    Here are some recipes for nutrient solutions...

     
    Nutrient solution according to Wilhelm Knop
    One liter of finished solution contains:
    1.00 g Ca(NO 3 ) 2  calcium nitrate
    0.25 g MgSO 4  * 7 H 2 O magnesium sulfate
    0.25 g KH 2 PO 4  potassium dihydrogen phosphate
    0.25 g KNO 3  potassium nitrate
    traces of FeSO 4  * 7 H2O iron(II) sulfate
    Medium according to Pirson and Seidel
    One liter of finished solution contains
    1.5 millimol KH 2 PO 4
    2.0 mM KNO 3
    1.0 mM CaCl 2
    1.0 mM MgSO 4
    18 μM Fe-Na-EDTA
    8.1 μM H 3 BO 3
    1.5 μM MnCl2 _
     
    Culture medium according to Epstein
    One liter of finished solution contains
    1 mM KNO 3
    1 mM Ca(NO 3 ) 2
    1 mM NH 4 H 2 PO 4
    1 mM (NH 4 ) 2 HPO 4
    1 mM MgSO 4
    0.02 mM Fe-EDTA
    0.025 mM H 3 BO 3
    0.05 mM KCl
    0.002 mM MnSO 4
    Trace elements:
    0.002 mM ZnSO 4
    0.0005 mM CuSO 4
    0.0005 mM MoO 3
     
    Trace element additive according to DR Hoagland (1884–1949)
    One liter of finished solution contains
    55 mg Al 2 (SO 4 ) 2
    28 mg KJ 28 mg
    KBr
    55 mg TiO 2
    28 mg SnCl 2  · 2 H 2 O
    28 mg LiCl
    389 mg MnCl 2  · 4 H 2 O
    614 mg B(OH ) 3
    55 mg ZnSO 4
    55 mg CuSO 4  · 5 H 2 O
    59 mg NiSO 4  · 7 H 2 O
    55 mg Co(NO 3 ) 2  · 6 H 2 O
     
    Context: 
     
    ID:
     

  • Messgrößen der Nährstoffe

    Diese verkürzte Übersicht dient als Hilfestellung um bei der Analyse und Kontrolle der Nährstoffe mit denen die Pflanzen gedüngt werden, die Größenordnung abzuschätzen die auf Seiten der Analysetechnik notwendig sind.

    Die Analysequalität in der Chemie hat bereits eine Präzision erreicht, die für unsere Zwecke einer kontrollierten Düngung überflüssig ist. Um bei der Auswahl der verschiedenen Analysemethoden und Analysegeräte nicht mit Kanonen auf Spatzen zu schießen, haben wir hier eine stark verkürzte Übersicht der notwendigen Genauigkeiten aufgeführt, die bei der Kontrolle der einzelnen Zusatzstoffe ausreichend ist. Die verwendete Technik der gewählten Analysemethode hat einen großen Einfluss auf die Gesamt-Betriebskosten.

    Neben der Kontrolle der notwendigen Stoffe ist ebenso eine Kontrolle nötig um eine Überdüngung zu verhindern. Die durch die Fischzucht anfallenden Nährstoffe dürfen eine gewisse Konzentration nicht übersteigen, da dies sonst das optimale Wachstum der Pflanzen beeinträchtigen.

    Es gibt inzwischen eine sehr große Anzahl an Analysemethoden auf dem Markt, die sich sowohl in der verwendeten Technologie als auch in der Anwendung vor Ort sehr stark unterscheiden. Diese Übersicht hilft Ihnen, auch ohne unsere Beratung, Angebote von verschiedenen Herstellern einzuholen die Ihren Bedürfnissen genau entsprechen. Hier eine zufällige Auswahl an Herstellern.

    Hier finden Sie die essentiellen Verbindungen die für ein Pflanzenwachstum erforderlich sind. Je nach Pflanze und bzw. oder Wachstumsphase kann oder muss die Form der Darreichung, der chemischen Verbindung in der der gewünschte "Stoff" gebunden ist, variieren. In der bisherigen Anbauweise (in der Erde) haben die Mikroorganismen und Pilze die Aufschließung der notwendigen Verbindungen bewirkt. Da in der Hydroponik keine Mikroorganismen diese Aufgabe übernehmen ist dies auch immer noch ein aktueller Grundlagenforschungsbereich.

     

     

    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

     

    Sie werden in der Thematik Nährstofflösungen immer wieder Konzentrationsangaben finden die entweder in mg/l, ppm oder Mol angegeben werden. Hier eine kleine Hilfestellung wie diese Werte ineinander umgerechnet werden. Oft finden Sie Meßbereiche mit zweiter Zitierform angegeben z.B. Nitrat als Nitrat (NO3) und als Nitrat-Stickstoff (NO3-N).
     

    Umrechnung: Mol und PPM

    Eine technische Definition von ppm

    Was ist ppm? Und wie kann etwas, das "Teile pro Million" genannt wird, dargestellt werden durch mg / L? Teile pro Million gibt die Anzahl der "Teile" von etwas in einer Million "Teilen" von etwas anderem an. Der „Teil“ kann jede Einheit sein, aber beim Mischen von Lösungen stellen ppm normalerweise Gewichtseinheiten dar. In diesem Zusammenhang gibt ppm an, wie viele Gramm eines gelösten Stoffes auf eine Million Gramm Lösungsmittel (z. B. Wasser) kommen.

    1 g gelöst / 1.000.000 g Lösungsmittel

    Beim Umgang mit Wasser bei Raumtemperatur ist es üblich anzunehmen, dass die Dichte des Wassers gleich 1 g / ml ist. Daher können wir die Beziehung wie folgt umschreiben:

    1 g gelöst auf 1.000.000 ml Wasser

    Dann teilen wir ml durch 1000 ml:

    1 g gelöst auf 1.000 L Wasser

    Indem man beide Einheiten durch 1000 dividiert, wird das Verhältnis zu:

    1 mg gelöst auf 1 L Wasser

    Daher kann man sagen 1 mg in 1 L Wasser ist das gleiche wie 1 mg in 1.000.000 mg Wasser oder 1 Teil pro Million (unter der Annahme sowohl von Raumtemperatur als auch von einem atmosphärischen Druck von 1 Atmosphären).

     

    Wie konvertiert man ppm in Mol?

    Um ppm in Molarität oder Molarität in ppm umzurechnen, müssen Sie nur die Molmasse des gelösten Elements oder Moleküls kennen. Hier ein Periodensystem für die Molmassen (oben Links: das Atomgewicht).

    Nehmen Sie die Molarität mol/L und multiplizieren Sie mit ihrer molaren Masse
    g/mol so erhalten Sie g/L. Multiplizieren Sie noch einmal mit 1000 um Gramm in Milligram umzurechnen und Sie haben mg/L für wässrige Lösungen.

     

    Beispiel: Bereiten Sie eine NaOH-Lösung vor

    Sie haben eine Stammlösung von 1 molar NaOH. Wie gehen Sie beim Erstellen einer 1L Lösung von 200 ppm NaOH vor? NaOH hat eine Molmasse von 39.997 g/mol.

     

    1. Konvertieren Sie 200 ppm zur Molarität.

    Nehmen wir zunächst an 200 ppm = 200 mg/L. Teilen Sie dann das Ergebnis durch 1000 und Sie bekommen g/L: 200 mg/L geteilt durch 1000 mg/g ist gleich 0,2 g/L.

    Als nächstes teilen Sie 0,2 g/L durch die Molmasse von NaOH (Na= 22,9 O=16 H=1) um die Molarität zu erhalten: 0,2 g/L geteilt durch 39.997 g/mol das ist 0,005 Mol/L.

     

    2. Berechnen Sie das Verdünnungsrezept.

    Aus Schritt 1 kennen wir die Zielmolarität 0,005 Mol/L. Um die Verdünnung zu berechnen, verwenden wir die Verdünnungsgleichung: m1⋅v1=m2⋅v2

    wobei:
    • m1— die Konzentration der Stammlösung;
    • m2— die Konzentration der verdünnten Lösung;
    • v1— das Volumen der Stammlösung; und
    • v2 - Das Volumen der verdünnten Lösung

    Wir können die Zahlen für alle Variablen mit Ausnahme des Volumens der Stammlösung eingeben:

    1 M ⋅ v1 = 0,005 M ⋅ 1 L


    Durch Umstellen der Gleichung finden wir das benötigte Volumen der Stammlösung:
    v1 = 0,005 M / 1 M ⋅ 1 L = 0,005 L

     

    Daher müssen wir verdünnen 0,005 L (oder 5 ml) Stammlösung auf ein Endvolumen von
    1 L und so bekommen wir 200 ppm NaOH Lösung.

     

    Wie berechne ich ppm aus der Volumenkonzentration?

    So erhalten Sie Volumen-ppm:

    Nimm die molare Konzentration der Lösungen in mol/L.
    Multipliziere es mit der Molmasse in g/mol .
    Teilen Sie es durch die Dichte des gelösten Stoffes in g/cm³.
    Multipliziere alles mit 1000 mg/g.
    Die resultierende ppm-Volumeneinheit ist typischerweise μL/L.

    Ein etwas ausführlicheres Beispiel finden Sie hier für beide Umrechnungs-Richtungen:

    Umrechnung Mol in Gramm

    Umrechnung Gramm in Mol

    HowTos und Messgeräte
     
    Kontext: 
     

    Weiterführende Informationen:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Wasseranalyse (Lokale Kopie)

    http://www.angewandte-geologie.geol.uni-erlangen.de/paramete.htm

    SI-Präfixe
    Name Yotta Zetta Exa Peta Tera Giga Mega Kilo Hekto Deka
    Symbol Y Z E P T G M k h da
    Faktor 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 101
    Name Yokto Zepto Atto Femto Piko Nano Mikro Milli Zenti Dezi
    Symbol y z a f p n µ m c d
    Faktor 10−24 10−21 10−18 10−15 10−12 10−9 10−6 10−3 10−2 10−1
     ID: 16

  • 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

  • Metrics of nutrients

    This shortened overview serves as an aid in estimating the magnitude of the analytical technology required when analyzing and controlling the nutrients with which the plants are fertilized.

    The quality of analysis in chemistry has already reached a level of precision that is unnecessary for our purposes of controlled fertilization. In order not to shoot at sparrows when selecting the various analysis methods and analysis devices, we have listed here a very shortened overview of the necessary accuracies that are sufficient for checking the individual additives. The technology used in the chosen analysis method has a major influence on the overall operating costs.

    In addition to checking the necessary substances, monitoring is also necessary to prevent over-fertilization. The nutrients produced by fish farming must not exceed a certain concentration, otherwise this will impair the optimal growth of the plants.

    There are now a very large number of analysis methods on the market, which differ greatly in both the technology used and the on-site application. This overview will help you, even without our advice , to obtain offers from different manufacturers that exactly meet your needs. Here is a random selection of manufacturers.

    Here you will find the essential compounds required for plant growth. Depending on the plant and/or growth phase, the form of administration, the chemical compound in which the desired “substance” is bound, can or must vary. In the previous cultivation method (in the soil), the microorganisms and fungi caused the necessary compounds to be broken down. Since no microorganisms take on this task in hydroponics, this is still a current area of ​​basic research.

    Compounds and trace elements / orders of magnitude in nutrient solutions

    K

    potassium

    0.5 - 10 mmol/L

    Approx

    calcium

    0.2 - 5 mmol/L

    S

    sulfur

    0.2 - 5 mmol/L

    P

    phosphorus

    0.1 - 2 mmol/L

    Mg

    magnesium

    0.1 - 2 mmol/L

    Fe

    iron

    2 - 50 µmol/L

    Cu

    copper

    0.5 - 10 µmol/L

    Zn

    zinc

    0.1 - 10 µmol/L

    Mn

    manganese

    0 - 10 µmol/L

    b

    boron

    0 - 0.01 ppm

    Mo

    molybdenum

    0 - 100 ppm

    NO2

    nitrite

    0 – 100 mg/L

    NO3

    nitrate

    0 – 100 mg/L

    NH4

    ammonia

    0.1 - 8 mg/L

    KNO3

    Potassium nitrate

    0 - 10 mmol/L

    Ca(NO3)2

    Calcium nitrate

    0 - 10 mmol/L

    NH4H2PO4

    Ammonium dihydrogen phosphate

    0 - 10 mmol/L

    (NH4)2HPO4

    Diammonium hydrogen phosphate

    0 - 10 mmol/L

    MgSO4

    Magnesium sulfate

    0 - 10 mmol/L

    Fe-EDTA

    Ethylenediaminetetraacetic acid

    0 – 0.1 mmol/L

    H3BO3

    Boric acid

    0 – 0.01 mmol/L

    KCl

    Potassium chloride

    0 – 0.01 mmol/L

    MnSO4

    Manganese (II) sulfate

    0 – 0.001 mmol/L

    ZnSO4

    Zinc sulfate

    0 – 0.001 mmol/L

    FeSO4

    Iron(II) sulfate

    0 – 0.0001 mmol/L

    CuSO4

    Copper sulfate

    0 - 0.0002 mmol/L

    MoO3

    Molybdenum oxide

    0 – 0.0002 mmol/L
    When it comes to nutrient solutions, you will always find concentration information that is given either in mg/l, ppm or moles. Here is a little help on how these values ​​are converted into one another. You will often find measuring ranges given with a second citation form, for example nitrate as nitrate (NO 3 ) and as nitrate-nitrogen (NO 3 -N).
     

    Conversion: Mol and PPM

    A technical definition of ppm

    What is ppm? And how can something called "parts per million" be represented by mg/L? Parts per million indicates the number of "parts" of something in a million "parts" of something else. The "part" can be any unit, but when mixing solutions, ppm usually represents units of weight. In this context, ppm indicates how many grams of a solute there are per million grams of solvent (e.g. water).

    1 g dissolved / 1,000,000 g solvent

    When dealing with water at room temperature, it is common to assume that the density of the water is equal to 1 g/ml. Therefore we can describe the relationship as follows:

    1 g dissolved in 1,000,000 ml of water

    Then we divide ml by 1000 ml:

    1 g dissolved in 1,000 L water

    By dividing both units by 1000, the ratio becomes:

    1 mg dissolved in 1 L water

    Therefore, one can say 1 mg in 1 L of water is the same as 1 mg in 1,000,000 mg of water, or 1 part per million (assuming both room temperature and an atmospheric pressure of 1 atmosphere).

     

    How do you convert ppm to moles?

    To convert ppm to molarity or molarity to ppm, you only need to know the molar mass of the dissolved element or molecule. Here is a periodic table for the molar masses (top left: the atomic weight).

    Take the molarity mol/L and multiply by its molar mass
    g/mol to get g/L. Multiply by 1000 again to convert grams to milligrams and you have mg/L for aqueous solutions.

     

    Example: Prepare a NaOH solution

    You have a stock solution of 1 molar NaOH. How do you go about creating a 1L solution of 200 ppm NaOH? NaOH has a molar mass of 39,997 g/mol.

    1. Convert 200 ppm to molarity.

    First let's assume 200 ppm = 200 mg/L. Then divide the result by 1000 and you get g/L:  200 mg/L divided by 1000 mg/g equals 0.2 g/L.

    Next, divide 0.2 g/L by the molar mass of NaOH (Na=22.9 O=16 H=1) to get the molarity: 0.2 g/L divided by 39,997 g/mol which is 0.005 mole /L.

    2. Calculate the dilution recipe.

    From step 1 we know the target molarity of 0.005 mol/L. To calculate the dilution we use the dilution equation:  m1⋅v1=m2⋅v2

    where:
    • m1— the concentration of the stock solution;
    • m2— the concentration of the diluted solution;
    • v1—the volume of the stock solution; and
    • v2 - The volume of the diluted solution

    We can enter the numbers for all variables except the volume of the stock solution:

    1 M ⋅ v1 = 0.005 M ⋅ 1 L


    By rearranging the equation, we find the required volume of the stock solution:
    v1 = 0.005 M / 1 M  ⋅ 1 L = 0.005 L

    Therefore we need to dilute 0.005 L (or 5 ml) stock solution to a final volume of
    1 L and so we get 200 ppm NaOH solution.

     

    How do I calculate ppm from volume concentration?

    How to get volume ppm:

    Take the molar concentration of the solutions in mol/L.
    Multiply it by the molar mass in g/mol.
    Divide it by the density of the solute in g/cm³.
    Multiply everything by 1000 mg/g.
    The resulting ppm volume unit is typically μL/L.

    You can find a slightly more detailed example here for both conversion directions:

    Convert moles to grams

    Convert grams to moles

    HowTos and measuring devices
     

    Additional information:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Wasseranalyse  ( local copy )

    http://www.anwickele-geologie.geol.uni-erlangen.de/paramete.htm

    SI prefixes
    Surname Yotta Zetta Exa Peta Tera Giga Mega kilo Hecto Deca
    symbol Y Z E P T G M k H there
    factor 10 24 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 3 10 2 10 1
    Surname Yokto Zepto Atto Femto Piko Nano Micro Milli Centi Dec
    symbol y e.g a f p n µ m c d
    factor 10 −24 10 −21 10 −18 10 −15 10 −12 10 −9 10 −6 10 −3 10 −2 10 −1
     ID:  476

  • pH and Ec Values

    Harvey W. Wiley conducting experiments in his laboratory
    Harvey W. Wiley conducting
    experiments in his laboratory

    Electric conductivity

    Electrical conductivity , also known as conductivity or EC value (from English electrical conductivity ), is a physical quantity that indicates how strong the ability of a substance is to conduct electric current. This value, among many others, is used to control the fertilizer concentration in aquaponics and hydroponics. 

     
     

    Water / Nutrients – Conductivity EC

    Water is an important building material for plant growth and provides the plant with moisture, necessary for metabolic processes. It is also a carrier of nutrients and contains dissolved oxygen. Important properties of water are hardness, salt content, pH and alkalinity. The proportion of dissolved minerals is checked by measuring the electrical conductivity (EC - electrical conductivity), given in µS/cm, sometimes also in mS/cm (1000 µS/cm = 1 mS/cm). 

    The right nutrient selection and the right amount are important. In order to avoid under- or over-fertilization, the nutrient content is checked by measuring the electrical conductivity (EC). The higher the salt content, the higher the conductivity. The following definition is “arbitrary” but widely used.

    Soft water – approx. 0 – 140 µS/cm
    Hard water - > 840 µS/cm

    As we can see, water already contains a certain  amount of dissolved nutrients , depending on its hardness . The missing nutrients are  added via hydroponic fertilizer . Fewer nutrients are needed at the beginning of growth and in the final stages.

    A conductivity between approx. 1000 – 2000 µS/cm covers pretty much all needs. As an average guideline  value, we consider 1500 µS/cm  to be a working value (experience values). But it is always important to observe the plants.

    Manufacturers of hydroponic fertilizers provide information on dosage and conductivity values, depending on the growth stage.

     

     

    The higher the temperature, the lower the oxygen content in the nutrient solution:

    Temperature (°C) Dissolved oxygen in water (mg/l)
    10 11.30
    15 10.00
    20 9.00
    25 8.30
    30 7.60
    35 7:00
    40 6.40
    45 6:00 am

     

     

    pH value hydroponics - approx. pH 6.2

    The acidity (pH value) of the water influences the availability of nutrients for the plants. A wide range of nutrients can best be absorbed by the roots in a  pH range of 5.5 - 6.5  , regardless of the cultivation method.

    The pH should be measured and adjusted to create favorable growth conditions. Since the plants do not like a pH change that is too rapid, the pH value adjustment should be done gradually.

    The following rounded minimums and maximums from the 4 nutrient formulas are good guidelines for your own hydroponic nutrient solution:

    element mg/l = ppm
    Nitrogen (N) 170 – 235
    Phosphorus (P) 30 – 60
    Potassium (K) 150 – 300
    Calcium (Ca) 160 – 185
    Magnesium (Mg) 35 – 50
    Sulfur (S) 50-335
    Iron (Fe) 2.5 – 12
    Manganese (Mn) 0.5 – 2.0
    Copper (Cu) 0.02 – 0.1
    Zinc (Zn) 0.05 – 0.1
    Molybdenum (Mo) 0.01 – 0.2
    boron (B) 0.3 – 0.5

     

     

    When growing hydroponically, it is advisable to allow the pH to fluctuate slightly within 6-7 pH. As you can see in the figure, some nutrients can only be absorbed at the lower or upper range of the optimal range. 

         
    ph value soil    pH value hydroponics 1

     

     

    Herbs for growing in hydroponics

    Herbs thrive in hydroponics, grow very well and you can grow many herbs in a small space. If, as with classic cultivation in soil, you take into account the requirements for sun, partial shade or shade and keep an eye on the water-nutrient mixture, you can look forward to a rich harvest.

    Regular pruning also promotes plant growth. The list shows herbs that are well suited for hydroponic cultivation, but does not claim to be complete.    

     

    Herbs
    • valerian
    • basil
    • Savory
    • Borage
    • Watercress
    • Calendula
    • dill
    • Echinacea
    • Angelica
    • tarragon
    • fennel
    • Goldenseal
    • chamomile
    • Catnip
    • chervil
    • coriander 
    • cumin
    • lavender
    • Lovage
    • dandelion
    • marjoram
    • Mint, all varieties
    • Feverfew
    • oregano
    • Parsley
    • Pimpinelle
    • peppermint
    • Rue / rocket
    • rosemary
    • sage
    • chives
    • Cut celery
    • Stevia
    • thyme
    • Thai basil
    • Wormwood
    • Hyssop (verbena)
    • Lemon basil
    • Lemongrass
    • Lemon balm

     

    Vegetables for growing in hydroponics

    Actually, you can grow almost all plants hydroponically, except root vegetables. Fast-growing varieties such as pak choi, Asian lettuce or chard are interesting because they can be harvested frequently. But many other types of vegetables also deliver high yields quickly and taste very good at the same time. The list shows examples of which vegetables can be cultivated hydroponically. 

    • eggplant
    • Asian salad
    • cauliflower
    • Beans
    • Broccoli
    • chili
    • endive salad
    • Peas
    • Strawberries
    • Green mustard
    • Kale
    • Cucumbers
    • Kohlrabi
    • herb
    • pumpkin
    • Leek
    • Chard
    • Melons
    • Mizuna - Japanese salad
    • okra
    • Pak choi
    • paprika
    • Brussels sprouts
    • Red mustard

     

     

    pH value and EC value for crops

     

     

     

    pH values ​​and EC values ​​for ornamental plants

     

     

     

     EC values ​​for hemp plants

    hemp ec valuesph ec hemp

     

    Composition of a hydroponic nutrient solution (standard nutrient solution)

    In hydroponic science, extensive research has been and is being carried out to find the best nutrient solution. Four standard nutrient formulas from Hoagland & Arnon (1938), Hewitt (1966), Cooper (1979) and Steiner (1984) are particularly well known. These are general standard nutrient solutions.

    Here you will find a short introduction to how you can create nutrient solutions yourself.

    The following rounded minimums and maximums from the 4 nutrient formulas are good guidelines for your own hydroponic nutrient solution:

     

    Element mg/l = ppm
    Nitrogen (N) 170 – 235
    Phosphorus (P) 30 – 60
    Potassium (K) 150 – 300
    Calcium (Ca) 160 – 185
    Magnesium (Mg) 35 – 50
    Sulfur (S) 50-335
    Iron (Fe) 2.5 – 12
    Manganese (Mn) 0.5 – 2.0
    Copper (Cu) 0.02 – 0.1
    Zinc (Zn) 0.05 – 0.1
    Molybdenum (Mo) 0.01 – 0.2
    Boron (B) 0.3 – 0.5

     

     

    pH of the nutrient solution and nutrient availability

    In order for your plant to grow and thrive in hydroponics, your nutrient solution must have a certain pH value. If the pH value is too high or too low, important nutrients are not available to the plant.

    In most cases, the ideal pH value of the nutrient solution is between 5.5 – 6.5 . Most nutrients are available in this area. If you want to perfect yield and growth, you should find out about specific pH values ​​for plants in hydroponics. Here is a diagram about the pH value and the availability of nutrients:

    Nutrient availability pH value hydroponics

     Graphic: Pennsylvania State University

     

    Context: 

    ID: 162

  • pH and Ec: Cannabis

    Nutrients that cannabis needs can be divided into three categories: Primary macro-nutrients, secondary macro-nutrients and micro-nutrients. This division is based on how much of each nutrient the plant needs.

    Nitrogen, for example, is categorised as a primary nutrient because the plant needs more of it than calcium or sulphur, for example.  Cannabis has different nutrient requirements in different phases. Nitrogen, for example, is mainly needed in the growth phase, but much less in the flowering phase.

    On the other hand, the need for other nutrients, such as phosphorus, increases. In the growth and flowering fertilisers from well-known manufacturers, the nutrients are already optimally adapted in each case. (You can find more about the correct fertilising depending on the phase of life further down in the text).

     

     

    You can find a more comprehensive and filterable overview in the pH & Ec Finder here...

     

    Phase PPM (Hannah) EC (mS/cm2) PPM (Hannah) EC (mS/cm2)
    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

    Context: 

    ID: 145 

  • pH and Ec: Fruit, Vegetables, Herbs

    honesty money plant 1900 pd s

    First of all: the values ​​described in the following table should be treated with caution. Of course, even within the same order, down to the genus, the differences are enormous. What a healthy tomato produces in an allotment garden can show serious deficiency symptoms in a hydroponic system with the same pH and optimal Ec value - and vice versa. There is no way around testing and closely observing the plant depending on the chosen nutrient composition.

    The pH and EC values ​​are the most important things in hydroponics. Every plant has a unique pH and EC value. In order for it to thrive, they must be in an ideal area. You can measure these values ​​using either test strips or a digital meter.

    The pH value indicates how acidic or basic a nutrient solution is. The values ​​are defined on a scale from 0 (acidic) to 14 (alkaline). 7 is pH neutral. The pH value of the nutrient solution influences the availability of the nutrients. Some nutrients are more readily available under alkaline or acidic conditions. Since every plant has different nutrient requirements, every plant in hydroponics has its optimal pH value.

    The EC, PPM, CF (Electrical Conductivity) value, on the other hand, describes the electronic conductivity of a solution. This provides information about the amount of dissolved salts. Nutrients break down into ions. The ions conduct electricity due to their positive and negative ions. The more conductive the nutrient solution is, the more nutrients are present in the nutrient solution. Some plants prefer a high concentration of nutrients and some prefer a low one. Too many nutrients are toxic. Too few nutrients lead to deficiency symptoms. This value alone has no meaning as to the necessary composition of the fertilizer. See the article about fertilizer.

     

    You can have the following list interactively filtered here or download it completely.

    Description PH minimum PH maximum EC minimum EC Maxium ppm 700 / minimum ppm 700/maximum
    pineapple 5.5 6.0 2.0 2.4 1400 1680
    anise 5.8 6.4 0.9 1.4 630 980
    artichoke 6.5 7.5 0.8 1.8 560 1260
    aubergine 5.5 6.5 2.5 3.5 1750 2450
    banana 5.5 6.5 1.8 2.2 1260 1540
    basil 5.5 6.0 1.0 1.6 700 1120
    Blueberry 4.0 5.0 1.8 2.0 1260 1400
    cauliflower 6.0 7.0 0.5 2.0 350 1400
    Beans 6.0 6.5 1.8 2.5 1260 1750
    broccoli 6.0 6.5 2.8 3.5 1960 2450
    Watercress 5.8 6.4 0.4 1.8 280 1260
    Chicory 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
    endive 5.5 5.5 2.0 2.4 1680 1680
    Peas 6.0 7.0 0.8 1.8 560 1260
    strawberry 5.5 6.5 1.8 2.2 1260 1540
    Edible flower 5.5 6.0 1.5 1.8 1050 1260
    tarragon 5.5 6.5 1.0 1.8 700 1260
    fennel 6.4 6.8 1.0 1.4 700 980
    Kale 5.5 6.5 1.3 1.5 875 1050
    Cucumber 5.8 6.0 1.7 2.5 1190 1750
    Ginger 5.8 6.0 2.0 2.5 1400 1750
    chamomile 5.5 6.5 1.0 1.6 700 1120
    Potato 5.0 6.0 2.0 2.5 1400 1750
    Catnip 5.5 6.5 1.0 1.6 700 1120
    chervil 5.5 6.0 0.8 1.8 560 1260
    Garlic 6.0 6.5 1.4 1.8 1260 1260
    Cabbage 6.5 7.0 2.5 3.0 1750 2100
    Lettuce 5.5 6.5 0.8 1.2 560 840
    coriander 5.8 6.4 1.2 1.8 840 1260
    cress 6.0 6.5 1.2 2.4 840 1680
    pumpkin 5.5 7.5 1.8 2.4 1260 1680
    Leek 6.5 7.0 1.4 1.8 980 1260
    lavender 6.4 6.8 1.0 1.4 700 980
    marjoram 6.0 6.5 1.6 2.0 1400 1400
    melon 5.5 6.0 2.0 2.5 1400 1750
    mint 5.5 6.0 2.0 2.4 1400 1680
    carrots 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 Choy/Tatsui 6.0 7.5 1.5 2.0 1050 1400
    paprika 6.0 6.5 1.8 2.8 1260 1960
    Passion fruit 6.5 6.5 1.5 2.0 1050 1400
    parsnip 6.0 6.5 1.4 1.8 1260 1260
    Pepino 6.0 6.5 1.3 1.8 910 1260
    Parsley 5.5 6.0 0.8 1.8 560 1260
    pepper 5.8 6.3 1.4 1.8 980 1260
    paw 6.5 6.8 1.3 1.8 910 1260
    rocket 6.0 7.5 0.8 1.2 560 840
    radish 6.0 7.0 1.6 2.2 1120 1540
    rhubarb 5.0 6.0 1.6 2.0 1120 1400
    Brussels sprouts 6.5 7.5 2.5 3.0 1750 2100
    rosemary 5.5 6.0 1.0 1.6 700 1120
    Beetroot 6.0 6.0 1.8 2.2 1260 1540
    Red currant 6.0 6.5 1.4 1.8 980 1260
    turnip 6.0 6.5 1.8 2.4 1260 1680
    arugula 6.0 7.5 0.8 1.8 560 1260
    salad 5.5 6.5 0.8 1.5 560 1050
    sage 5.5 6.5 1.0 1.6 700 1120
    broad bean 6.0 6.5 1.8 2.2 1260 1540
    Hot peppers 6.0 6.5 1.4 1.8 980 1260
    chives 6.0 6.5 1.8 2.4 1260 1680
    Blackcurrant 6.0 6.0 1.4 1.8 980 1260
    Swiss chard 6.0 7.0 1.8 2.3 1260 1610
    celery 6.5 6.5 1.8 2.4 1680 1680
    Mustard cress 6.0 6.5 1.2 2.4 840 1680
    Silverbeet 6.0 7.0 1.8 2.0 1260 1400
    asparagus 6.0 6.8 1.4 1.8 980 1260
    spinach 5.5 7.0 1.8 2.3 1260 1610
    Sweet Granadilla 6.5 6.5 1.6 2.4 1120 1680
    sweet potato 6.0 6.5 2.0 2.5 1400 1750
    taro 5.0 5.5 1.2 1.4 840 980
    thyme 5.5 7.0 0.8 1.6 560 1120
    tomatoes 5.5 6.5 1.5 2.5 1050 1750
    Vietnamese coriander 6.5 6.8 1.2 1.8 840 1260
    Watermelon 5.8 5.8 1.5 2.4 1680 1680
    Lemon balm 5.5 6.5 1.0 1.6 700 1120
    zucchini 6.0 6.0 1.8 2.4 1680 1680
    Sweetcorn 6.0 6.0 1.6 2.4 1680 1680
    Onions 6.0 6.7 1.2 1.8 840 1260
    Context: 
    Context: 
    ID: 146

  • pH und Ec Finder

    john deere California Agricultural Museum pd s

    Hier können Sie sich die Pflanzen anzeigen lassen, welche im ähnlichen Bereich der pH- und Ec-Werte liegen und somit, zumindest in dieser Hinsicht, gemeinsam in einer Aqua- oder Hydroponikanlage angepflanzt werden können.  Achten Sie auch auf die Temperatur.

    Wie hoch ist der Nährstoffbedarf für bestimmte Pflanzen? Dieser Liste zeigt die von der jeweiligen Pflanze bevorzugte Nährstoffkonzentration. Beachten Sie die Unterschiede innerhalb der Unterart/Züchtung. Bitte denken Sie daran: bei Tomaten gibt es 23.000 Sorten - natürlich variieren diese sowohl bei den bevorzugten Temperaturen wie auch dem Ec- und pH-Wert! Von der Feinabstimmung der Nährstoffzusammensetzung ist hier noch gar nicht die Rede. Mehr Details zu der Liste am Ende derselbigen.

     

     

     

    Die Liste der pH- und Ec-Werte können Sie hier ebenso herunterladen. Diese Liste soll nur als Orientierung dienen und erspart Ihnen nicht die detaillierten Kontrolle Ihrer Anzucht. Vergessen Sie nicht, dass selbst innerhalb der gleichen Subspezies die Unterschiede sehr groß sein können. Und natürlich übernehmen wir keine Gewähr für die Angaben. Aber wir bieten auch für Ihre Pflanzen eine genaue Ermittlung des Nährstoffbedarfs an und können Ihnen damit einen Nährstoff-Fahrplan an die Hand geben. Sprechen Sie uns an.

     

    Download im Format: TabCalcCSV, TabCalc XLSX, TabCalcODS, TabCalcText, TabCalcPDF 

    Der Ec-Wert

    Die Salzkonzentration messen wir mit einem Ec-, TDS- bzw. PPM-Messgerät. Die Nährstoffe lösen sich im Wasser auf und liefern einen durch das EC- bzw. PPM-Messgerät gemessenen Wert der Ihnen anzeigt wie viel Dünger in der Närstoffflüssigkeit enthalten ist und somit auch wie viel gegebenenfalls an Dünger zugefügt werden muß.
     
    Sobald der Ec-Wert sinkt müssen Sie entsprechend nachdüngen. Messen, kontrollieren und steuern können Sie dies im Minutentakt mit einer unserer Anlagen oder auch mit einem Ec-pH-Messgerät per Hand. Der Vorteil der Steueranlage liegt auf der Hand: mit minimalen Schritten in der Zufuhr der Nährstofflösung durch eine Mikropumpe können Sie immer den genauen Bereich einhalten, der für die Pflanze optimal ist.
     
    Wenn der Ec-Wert steigt muss einfach mehr Wasser in die Nährstofflösung gegeben werden. Ein steigender Ec-Wert kann viele Gründe haben: Verunreinigung durch die Pflanzen selbst, zu mineralreiches Wasser, unbeabsichtigte Überdosierung, etc.
     
     

    Der pH-Wert

    Wenn der pH-Wert unter den empfohlenen Wert sinkt (Richtung sauer / pH 1) können Sie mit einer basischen Lösung den pH-Wert wieder in Richtung basisch (pH 14) korrigieren. 
     
    Wenn der pH-Wert über den empfohlenen Wert steigt (Richtung basisch / pH 14) können Sie mit einer sauren Lösung den pH-Wert wieder in Richtung sauer (pH 1) korrigieren. Messen, kontrollieren und steuern können Sie dies im Minutentakt mit einer unserer Anlagen - aber das haben wir ja schon erwähnt.
     
    Nach der alten Schulweisheit: Säure + Lauge ergeben Salz + Wasser, können Sie zur Korrektur des pH-Wertes alles von Haushaltsessig (Säure) bis Natron/Soda (Base) verwenden um den pH-Wert in die Eine oder Andere Richtung zu korrigieren. Aber: wie erwähnt entstehen dabei Salze. Diese verändern natürlich den Ec-Wert. An dieser Stelle des Prozesses müssen Sie die Pflanzen genau beobachten um Mangelerscheinungen rechtzeitig zu erkennen.
     
    Wenn es nur um 50 oder 100 Pflanzen geht ist ein kompletter Austausch der Nährlösung immer der sichere Weg. Als Orientierung: 100 Tomatenpflanzen verbrauchen in drei Monaten etwa 5 Liter Düngerkonzentrat in einer Außenanlage mit ca. 150 Liter Wasser/Nährstofflösung (Zentral Portugal, Hochsommer). In großen Anlagen bevorzugt man eine Analyse der aktuellen Nährstofflösung um einfach die fehlenden Komponenten gezielt zu ergänzen.
     
    Die hier angegebenen pH- und Elektroleitfähigkeitswerte (Ec-, TDM-, PPM-Werte) sind nur Richtlinien. Ihre spezifischen Anforderungen an den Pflanzenanbau variieren je nach Unterart der Pflanze, Wachstumsphase und vielen anderen Faktoren (UV-Wert, Helligkeit, Beleuchtungsdauer, Gattung/Züchtung/Unterart, Temperatur, etc). Für Hydroponik verwenden Sie anorganischen Dünger, für Erde organischen. Der organische Dünger benötigt Mikroorganismen um die Nährstoffe auf zu spalten. Diese Mikroorganismen fehlen in der Hydroponik.
     
    Die hier genannten Werte sind nur für Hydroponikpflanzen (Bodenpflanzen unterscheiden sich teilweise stark). In Erde dulden fast alle Pflanzen leichte Über- oder Unterkonzentrationen. Die Pflanze "verbraucht" unterschiedliche Mengen der einzelnen Substanzen (Nährstoffe). Wenn die Nährstofflösung nicht optimal zusammengesetzt ist können so schnell Mangelerscheinungen auftreten. Bei allgemeinen Nährstofflösungen bzw. Düngermischungen muss in der Regel alle drei bis vier Wochen die gesamte Nährstofflösung ausgetauscht werden. Eine Analyse bei diesen geringen Mengen ist in jedem Fall kostspieliger als die Düngermenge die sie statt dessen bezahlen.
     

    Die Temperatur

    Die Temperatur beeinflusst den Ec- und pH-Wert der Nährstofflösung stark. Die meisten pH-Meter haben deshalb eine automatische Temperaturkompensation. Einige Ec- und pH-Meter werden mit einem Beutel geliefert, in dem eine Eich-Flüssigkeit enthalten ist, mit der das Messgerät kalibriert werden kann. Dies sollte, je nach Qualität der verwendeten Sensoren, alle paar Wochen durchgeführt werden. Hobbyisten empfehlen wir dringend einem oder mehreren hydroponischen Community-Foren bei zu treten. 
     

    Im Folgenden einige Artikel zur weiteren Vertiefung in die Materie...

    Kontext: 
    ID: 94

  • 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

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