Hydroponik
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Hydroponischer Abau ist Anbau auf veschiedenen Medien wie z.B. Cocos, Perlite oder Steinwolle. Hydrokultur, auch Hydroponik, Methoden zur erdfreien Kultivierung von Pflanzen unter Verwendung künstlicher Substrate und/oder Nährlösungen. Der Anbau von Kulturpflanzen ohne Verwendung von Erde begann bereits in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts als Nebenprodukt pflanzenphysiologischer Experimente mit verschiedenen Anbautechniken, um daraus Rückschlüsse über die Ernährung von Pflanzen zu gewinnen. Neuere erfolgreiche Methoden dieser Kultivierungsmethode unterscheiden sich in einigen Punkten von den ersten Versuchen, doch haben sie zwei gemeinsame Merkmale: Nährstoffe werden über Nährlösungen zugeführt, und die Pflanzen sind in poröse Materialien aus Torf, Sand, Kies oder Glaswolle eingebettet, die mit der Nährlösung in Kontakt stehen. Diese Materialien fungieren als eine Art „Docht”, indem sie die Nährstoffe aus der Lösung aufnehmen, speichern und über einen längeren Zeitraum hinweg langsam an die Wurzeln abgeben. Dadurch wird der Pflegeaufwand stark vermindert, weshalb die Hydrokultur zunehmende Verbreitung findet.
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Anbau Methoden
Mehrere Anbautechniken werden in der Hydrokultur angewandt. Die brauchbarste Methode im Handel ist die der Subirrigation: Die Pflanzen werden in flachen, mit Tonkügelchen, Kies, Zinder oder anderen groben und porösen Materialien gefüllten Schalen gezogen, die in regelmäßigen Abständen mit einer Nährlösung gefüllt werden. Nach jeder Flutung lässt man die Lösung wieder ablaufen und kann sie solange wiederverwenden, bis die Mineralien in ihr aufgebraucht sind. Meist verfügen Hydrokulturtöpfe für den Hausgebrauch jedoch über Wasserstandsanzeiger, so dass sich ein Abgießen überschüssigen Wassers erübrigt.
Die Methode der Wasserkultur wird vor allem bei botanischen Experimenten angewandt. Bei einer gängigen Variante der Wasserkultur wird in Gefäße aus glasiertem Porzellan eine Lösung gefüllt; die Pflanzen werden anschließend auf ein Bett aus Glaswolle oder einem ähnlichen Material gesetzt, das auf der Oberfläche der Lösung schwimmt. Die Wurzeln der Pflanzen durchdringen das Bett und verbleiben in der Lösung.
Die einfachste und zugleich ungenaueste Methode besteht darin, groben, sauberen Sand anstelle von Erde zu verwenden; die Nährlösung wird dabei in regelmäßigen Abständen in jeweils ungefähr gleicher Dosierung auf den Sand gegossen. Eine Verbesserung dieser Praxis stellt die „Tropf”-Methode dar, bei der eine langsame, gleichmäßige Versorgung mit der Nährlösung gewährleistet wird. In beiden Fällen gießt man die überschüssige Lösung ab.
Eine relativ neue Methode ist der so genannte Hydrotank, der in den Blumentopf gegeben wird und dessen Inhalt genau auf die benötigte Menge an Nährlösung eingestellt werden kann. Hydroponische Anbaumethoden eignen sich nicht nur hervorragend für Zimmer- und Kübelpflanzen, wo sie sich zunehmender Beliebtheit erfreuen, sondern auch zum Anbau von Pflanzen in Gewächshäusern, wo sie auch automatisiert werden können. In den sechziger Jahren entwickelte sich in den Trockengebieten der Vereinigten Staaten der hydroponische Pflanzenanbau für den Markt, insbesondere in Arizona, wo die Forschung auch an staatlichen Universitäten betrieben wird. In anderen Trockengebieten, wie dem Persischen Golf und den arabischen Ölstaaten, werden bereits Tomaten und Gurken mit Hilfe von Hydrokultur angebaut, da die Anbaufläche in diesen Ländern sehr begrenzt ist; man experimentiert dort auch mit anderen Früchten, die nach dieser Methode in Zukunft angebaut werden könnten.
Sea of Green
Ebbe und Flut
Nutrient Film Technique (NFT)
Aeroponic System
Top Feed Drip System
Nährstoffe
Über Photosynthese erzeugen Grünpflanzen ihre organische Nahrung selbst, indem sie Kohlendioxid und Sauerstoff als Rohmaterialien verwenden. Aus dem Boden nehmen die Pflanzen neben Wasser gewöhnlich fast ausschließlich Mineralsalze auf. Pflanzenphysiologen haben herausgefunden, dass Pflanzen an Nährelementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, Calcium, Eisen, Mangan, Bor, Zink, Kupfer und vermutlich Molybdän benötigen. Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff entnehmen Pflanzen in großen Mengen dem Wasser und aus der Luft auf, doch die verbleibenden Elemente erhalten sie in der Regel als Salze über den Boden. Die Ansprüche der einzelnen Pflanzenarten sind dabei unterschiedlich, doch benötigen alle relativ große Mengen an Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel und Calcium (so genannte Makronährstoffe). Eisen, Mangan, Bor, Zink, Kupfer und Molybdän werden in winzigen Mengen aufgenommen und daher Mikronährstoffe oder Spurenelemente genannt. In welcher Kombination aus Salzen diese Elemente den Pflanzen verabreicht werden, bleibt dem Ermessen und der Erfahrung des Züchters überlassen: Eine typische Lösung mit den wichtigsten Mineralien enthält destilliertes Wasser versetzt mit Kaliumnitrat (KNO3), Calciumnitrat [Ca(NO3)2], Kaliumphosphat (KH2PO4) und Magnesiumsulfat (MgSO4). In der Lösung zerfallen die Salze zu Ionen; Kaliumnitrat etwa steht den Pflanzen in Form der Ionen K+ und NO3- zur Verfügung. Eine weitere Lösung aus Salzen der Spurenelemente vervollständigt die Nährlösung. Gewöhnlich gibt man der Nährlösung außerdem eine kleine Menge Fungizid zum Schutz vor Schimmelpilzen hinzu.
pH-Wert
Der pH-Wert (pondus Hydrogenii) beschreibt die Anzahl der Hydroxidionen in der Nährlösung im Verhältnis. Der pH-Wert 7 beschreibt die Neutralität der Nährlösung, ein pH-Wert unter 7 die Säuerlichkeit und ein pH-Wert über 7 die basische Beschaffenheit der Nährlösung.
Kontrolle des ph-Wertes
Die Kontrolle des pH-Wertes kann durch pH-Messgeräte oder durch Indikatoren wie z.B. Lackmuspapier geschehen.
