Hydrokultur

Methoden

Es gibt viele Möglichkeiten, Pflanzen auf diese Weise zu züchten. Hier sind einige Beispiele.

Statische Lösungskultur

Dabei werden die Pflanzen in nährstoffhaltigem Wasser in einen Behälter gestellt oder schwimmend gelagert. Das Wasser wird durch ein Kontrollsystem erneuert, um zu verhindern, dass die Wurzeln der Pflanzen austrocknen. Das Wasser fließt nicht durch den Behälter, sondern bleibt statisch. Da es sich bei dem Wasser noch um Algen handelt, wachsen oft Algen, die Nährstoffe verbrauchen und die Wurzeln der Pflanzen bedecken, so dass diese die Nährstoffe nicht so gut aufnehmen können. Das Algenwachstum kann reduziert werden, indem man eine Methode anwendet, die verhindert, dass Licht die Wurzeln erreicht, z.B. schwarzes Plastik oder Aluminiumfolien. Die statische Lösung muss alle ein bis zwei Wochen gewechselt werden, um sicherzustellen, dass sie die richtige Menge an Nährstoffen enthält.

Continuous-Flow-Lösung

Hier wachsen Pflanzen in einem Strom von ständig fließendem Wasser. Die Pflanzen können in einen flachen Behälter gestellt werden, und das Wasser, das die Nährstoffe enthält, fließt durch die Wurzeln. Dies kann auf verschiedene Art und Weise geschehen, indem das Wasser entweder über die nackten Wurzeln in einem Rohr oder einem hohlen Behälter geleitet wird oder das Wasser durch eine Fasermatte geleitet wird, in die die Wurzeln eingewachsen sind, oder durch Variationen zwischen beiden. Einer der Hauptvorteile dieses Systems besteht darin, dass das Nährstoffwasser in einem Vorratsbehälter aufbewahrt werden kann, und wenn Änderungen am Nährstoff vorgenommen werden müssen, ist es einfach, dies am Vorratsbehälter vorzunehmen. Das System wird normalerweise durch die Schwerkraft betrieben, der Vorratsbehälter wird in einer höheren Position als die Pflanzen platziert, und das Wasser rieselt nach unten, bis es durch die Wurzeln der Pflanzen in einen niedrigeren Vorratsbehälter gelangt ist, wo es wieder nach oben in den höheren Behälter gepumpt wird. Ein Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie die Nährstoffe effizient nutzt, dass Sauerstoff an die Wurzeln gelangt (wichtig für ein gesundes Wachstum) und dass das Wasser sehr leicht eingestellt werden kann. Die Hauptnachteile sind, dass die Pflanzen im Falle einer Störung im Zirkulationssystem nur wenig Wasser zum Leben haben, bis die Störung behoben ist, und dass die Fließkanäle in ihrem Gefälle regelmäßig sein müssen; wenn dies nicht der Fall ist, kann das Wasser in den nicht geneigten Bereichen verbleiben, was zu Problemen führen kann.

Durch Schwerkraft gespeiste Systeme

Dieses System verwendet keine Elektrizität, um das nährstoffhaltige Wasser zu zirkulieren. Das System verfügt über einen großen Behälter, der höher als die Pflanzen positioniert ist, und das Wasser läuft kontrolliert durch und zu den Pflanzen. Dieses System wird bei Pflanzen verwendet, die in Töpfen gezüchtet werden, wobei das Wasser an den Boden des Topfes abgegeben wird und das Wasser durch Kapillarwirkung nach oben in den Topf gesaugt wird.

Aeroponik

Dabei wird ein System verwendet, bei dem sich die Wurzeln der Pflanzen in einer Kammer befinden, die kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem feinen Nebel nährstoffhaltigen Wassers besprüht wird. Die Wurzeln der Pflanze hängen in der Luft, und der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass die Wurzeln guten Zugang zu Sauerstoff haben. Dieses System wurde 1983 von Richard Spooner erfunden und hat sich zu einer erfolgreichen Methode für den Anbau eines breiten Spektrums von Nutzpflanzen entwickelt, darunter die Saatkartoffelproduktion, die Tomatenproduktion, Blattpflanzen und kleine Salatblätter. Weitere Vorteile der Aeroponik liegen darin, dass mit diesem System eine viel breitere Palette von Pflanzen angebaut werden kann (einige Pflanzen mögen es nicht, ihre Wurzeln ständig im Wasser zu haben), Pflanzen wachsen mit nur einem Viertel der Nährstoffe, die in der normalen Hydrokultur benötigt werden, und die NASA hat ein Interesse an diesem System, weil die Handhabung eines Sprays einfacher ist als die Handhabung von Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit. Schliesslich können Pflanzen, die mit dieser Methode angebaut werden, auf Erde oder ein anderes Wachstumsmedium übertragen werden, ohne dass es zu einer Verlangsamung des Wachstums kommt, während sie sich an die neuen Bedingungen anpassen. Der Hauptnachteil besteht darin, dass dieses System kostspieliger in Aufbau und Wartung ist als die normalen Hydrokultursysteme.

Passive Sub-Bewässerung

Diese Methode wird auch als passive Hydroponik oder Semi-Hydroponik bezeichnet. Bei diesem System wachsen die Pflanzen in einem porösen Material wie speziellem Tongranulat, Vermiculit, Glasfaser, Kokosnussschale, Perlit oder einer ähnlichen Substanz, die Wasser hält, viele Lufträume hat, aber nicht direkt auf die Pflanzenwurzeln wirkt. Das Wasser wird durch das Material geleitet, um es feucht zu halten, und das Material hält die Pflanzenwurzeln getrennt, um einen guten Kontakt mit der Luft zu ermöglichen, damit die Pflanze Sauerstoff und Kohlendioxid nutzen kann. Diese Methode ist einfach einzurichten und zu kontrollieren und eignet sich für eine Reihe von Pflanzen wie Orchideen oder Bromelien, die in der Natur mit ihren Wurzeln in warmer, feuchter Luft wachsen.

Ebbe-Flut-Sub-Bewässerung

Diese Methode ist auch als "Flood and Drain" bekannt. Bei dieser Methode wird ein großer Wasserbehälter mit Nährstoffen unterhalb des Niveaus der angebauten Pflanzen aufgestellt und das Wasser in Intervallen gepumpt oder manuell angehoben, um die Pflanzen zu bewässern und dann wieder in den Behälter abzulassen. Diese Methode ist einfach zu bauen und lässt sich mit einem automatischen Mechanismus leicht steuern.

In den Abfall laufen

Dies ist eine Methode, bei der Pflanzen auf einem Material angebaut werden, das etwas Wasser enthält, aber viele Lufträume aufweist, wie Vermiculit, Perlit, Fiberglas oder grober Sand. Das nährstoffhaltige Wasser wird durch eine Zeitschaltuhr gesteuert, und die Bewässerungsmenge hängt von mehreren Faktoren ab, wie z.B. der Temperatur, der Größe der Pflanzen, der Art des Materials, in dem die Pflanzen wachsen, und anderen eher technischen Dingen. Das Wasser läuft nach der Bewässerung der Pflanzen in einen Auffangbehälter und kann wieder verwendet oder weggeworfen werden. Dieses System wird sehr häufig für den Anbau von kommerziellen Gemüsekulturen wie Tomaten und Gurken verwendet.

Tiefwasser-Kultur

Dabei werden Pflanzen angebaut, die mit Nährstoffen im Wasser hängen. Die Pflanzen werden in Netzen mit ihren Wurzeln im Wasser gehalten. Die Netze können ein Material zur Trennung der Wurzeln enthalten oder auch nicht. Durch das Wasser wird Luft gepumpt, um den Sauerstoff im Wasser zu erhöhen, der das Wachstum der Wurzeln unterstützt.

Bubbleponik

Dies ist eine Methode, die zusammen mit der oben genannten Methode der Tiefenwasserkultur angewendet wird. In den frühen Wachstumsphasen werden die Wurzeln der Pflanzen mit Wasser und Nährstoffen bewässert, die durch einen Luftstein gepumpt werden, um einen hohen Gehalt an gelöstem Sauerstoff in das Wasser einzubringen, was das Wachstum der jungen Wurzeln stark fördert. Es wird normalerweise nur in den frühen Wachstumsphasen verwendet, wenn die Pflanzen Wurzelbüschel bilden.

Vorteile

• Hydrokulturen können verpackt und verkauft werden, während sie noch am Leben sind, wodurch die Frischedauer verlängert wird.
• Über- und Unterwässerung wird gestoppt.
• Hydrokulturen sind eine gute Methode des Pflanzenanbaus für Gebiete ohne guten Boden, wie die Antarktis, Raumstationen und Weltraumkolonien.
• Hydrokulturen eignen sich sehr gut für die Pflanzenlehre und -forschung.
• Es wird kein Boden benötigt.
• Die Kulturen sind nicht mit Erde kontaminiert.
• Es wird weniger Wasser benötigt als bei Bodenfrüchten.
• Hydrokulturen kosten weniger als andere Arten des Erdbeeranbaus.
• Hydrokulturen geben den Pflanzen mehr Sonnenlicht.
• Wanzen und andere Schädlinge werden mit einem Hydrokultursystem reduziert.

Ein Hydrokultursystem zum Anbau von Lebensmitteln in einem Speisesaal.