Wenn Sie ein neuer Hydroponik-Züchter sind … oder selbst wenn Sie jahrelange Erfahrung gesammelt haben … eine Sache, die für alle Indoor-Züchter sehr wichtig ist zu verstehen, ist die Bedeutung des pH-Werts in der Hydroponik.
Kurz gesagt, wenn Sie nicht verstehen, wie man den besten pH-Wert für Hydrokulturen überwacht und erreicht, können Sie Ihre Ergebnisse ernsthaft beeinträchtigen und Ihre Ernten drastisch reduzieren.
Was ist pH und warum ist es so wichtig?
Der pH-Wert ist das Maß für den Säure- oder Alkalinitätsgrad Ihres gesamten Gartens, der aus Ihrer Nährlösung und dem Wachstumsmedium besteht. Es ist eine Skala, die durch Abbildung 1 dargestellt wird und pH-Werte von den alkalischsten bis zu den sauresten unter Verwendung gängiger Materialien zeigt.)
Um optimale Wachstumsbedingungen zu erreichen, möchten Sie den besten pH-Wert für Pflanzen erreichen und aufrechterhalten.
Hier ist, warum es so wichtig ist, das perfekte pH-Gleichgewicht zu finden …
Lebende, wachsende Organismen wie Ihre wertvollen Pflanzen sind im Wesentlichen chemische Maschinen. Eine Ihrer wichtigsten Aufgaben als Züchter ist es, diese Chemikalien im Gleichgewicht zu halten. Dies bedeutet, eine Verschiebung des pH-Werts in Richtung eines der pH-Extreme zu vermeiden: übermäßige Säure oder übermäßige Alkalinität.
Der pH-Wert macht den Unterschied zwischen einem mit Nährstoffen gesunden, gedeihenden Pflanzen gefüllten Wachstumsraum und der Verwandlung Ihrer Zeit, Mühe und Ihres Geldes in wenig mehr als einen Kompostabfallhaufen!
Das passiert, wenn der pH-Wert aus dem Gleichgewicht gerät
Wenn der pH-Wert Ihres Hydrokultursystems aus dem Gleichgewicht gerät – was schnell passieren kann, wenn nicht eine Art Stabilisierungsagent oder Mechanismus eingesetzt wird – wird die Fähigkeit Ihrer Pflanzen, Makro-, sekundäre und Mikronährstoffe sowie Vitamine, Kohlenhydrate und andere nützliche Quellen aufzunehmen, eingeschränkt.
Zum Beispiel werden bei einer hohen (alkalischen) pH-Wert der Nährlösung Eisen und Mangan blockiert. Das liegt daran, dass sie schlecht lösliche chemische Verbindungen bilden. Das Hinzufügen von Chelatoren zu Verbindungen hilft dabei, sie in bioverfügbarer Form zu halten. Die Chelatbildung ist jedoch selbst ein pH-abhängiger Prozess.
Ein weiterer Grund, warum der pH-Wert für die Aufnahme von Nährstoffen so wichtig ist, liegt in der Biochemie. Nährstoffe können nicht von selbst in die Pflanzenwurzeln eindringen, da Pflanzenzellen durch Membranen geschützt sind, die schwer für wasserlösliche Ionen zu durchdringen sind. Um diese Barriere zu überwinden, werden Nährstoffe durch spezielle Transporter in die Pflanze gebracht. Diese Transporter sind große Proteinmoleküle in den Zellmembranen. Sie erkennen Nährstoffionen und lassen sie in die Pflanzenzellen eindringen. Da Proteine reich an ionisierbaren chemischen Verbindungen sind, ist ihre Funktion vom pH-Wert abhängig. Daher hat jedes Transportprotein einen optimalen pH-Bereich, in dem es am besten funktioniert.
Zusätzlich benötigen die nützlichen Bakterien und Pilze in ausgeklügelten hydroponischen Ergänzungsmitteln einen konstanten pH-Wert. Diese Mikroorganismen gedeihen bei einem pH-Wert von 5,5–7,0 (Perry, 2003). Ein saurerer pH-Wert kann ein Umfeld fördern, das das Wachstum pathogener Mikroorganismen ermöglicht, die eine Gefahr für die Gesundheit der Pflanzen darstellen können.
Tatsächlich beeinflusst der pH-Wert jede Funktion der Wurzelzone
Zum Beispiel benötigen Kohlenhydrattransporter in den Wurzeln den richtigen pH-Wert, um ihre Aufgabe der Kohlenhydrataufnahme zu erfüllen. Diese Kohlenhydrate werden aus verfallender organischer Substanz oder Kohlenhydratzusätzen assimiliert, die von der Pflanze als Nahrung genutzt werden.
Die Aufrechterhaltung des normalen pH-Werts der Nährlösung und des Anbaumediums so nahe wie möglich am einzigartigen pH-Wert-„Sweet Spot“ Ihrer Pflanzenart ist entscheidend für eine reiche Ernte.
Der Sweet Spot ist der optimale pH-Bereich, in dem alle wesentlichen Nährstoffe der Pflanze leicht absorbierbar sind. Für Pflanzen mit hohem Wert, ist der Sweet Spot pH 5,5–6,3.
Warum ist die Aufrechterhaltung eines stabilen, gleichmäßigen pH-Werts so schwierig?
Drei Hauptfaktoren neigen dazu, das pH-Gleichgewicht für Pflanzen zu stören. Zu lernen, diese Einflüsse zu kontrollieren, ist entscheidend für eine erfolgreiche Ernte.
* pH-Problem Nr. 1: Ihr Wasser.
Die Wahrheit ist, dass es so etwas wie pH perfektes Wasser nicht gibt. Hier ist der Grund …
Frisch destilliertes oder deionisiertes Wasser hat einen pH-Wert von 7. Der pH-Wert des Wassers kann jedoch innerhalb weniger Stunden nach der Herstellung auf bis zu 5,5 sinken, da Wasser Kohlendioxid (CO2) aus der Luft aufnimmt.
Das Verhalten von Leitungswasser ist noch komplexer. Es enthält gelöste und leicht alkalische Calcium- und/oder Magnesiumsalze. In diesem Fall macht die Aufnahme von CO2 aus der Luft die Vorhersage des pH-Wertes noch schwieriger.
Da die Calzium- und Magnesiumsalze in den meisten Leitungswässern (ganz zu schweigen von den noch chemisch komplexeren Brunnen- und Quellwässern) derart ernsthafte Probleme verursachen, bevorzugen viele Hydrokultivatoren, von Hobbygärtnern bis hin zu großen kommerziellen Gewächshäusern, die Verwendung von behandeltem Wasser.
Obwohl es eine Reihe von Wasseraufbereitungssystemen gibt, umkehrosmose (RO) wird als die wirtschaftlichste betrachtet. Wasser, das aus einem RO-System gewonnen wird, ist fast so gut wie teures destilliertes Wasser.
Eine weitere Option ist es, den pH-Wert des Leitungswassers vor der Verwendung anzupassen. Dies kann mit sogenannten pH up oder pH down Zusätzen erfolgen. Allerdings ist diese Aufgabe anspruchsvoll und wird oft falsch ausgeführt — und was noch schlimmer ist, die sauren und alkalischen Chemikalien, die in diesen Produkten verwendet werden, sowie die daraus resultierenden plötzlichen pH-Schwankungen, wenn sie dem Reservoir hinzugefügt werden, können Ihren Pflanzen schaden.
* pH Problem #2: Ihre Nährstoffe.
Viele pH-Änderungen werden durch die Nährstoffe selbst verursacht. Viele Anbauer erkennen nicht, dass es eine Beziehung zwischen pH und ppm gibt. Das bedeutet …
Je mehr Verbindungen im Wasser vorhanden sind—gemessen in Teilen pro Million (ppm) oder durch die Elektroleitfähigkeit (EC) der Nährlösung—desto größer ist ihr Einfluss auf den pH-Wert.
Zum Beispiel wird der in vielen Düngemitteln verwendete Harnstoff von Enzymen in ein Molekül CO2 (eine leicht saure Verbindung) und zwei Moleküle Ammoniak (eine leicht alkalische Verbindung) aufgespalten. Dies kann unregelmäßige Änderungen des pH-Werts verursachen.
Zusätzlich zu Harnstoff kann jede Verbindung, die eine Amid-Chemiebindung enthält
(z. B. die in vielen Düngemitteln verwendeten Proteinaten), beim Aufschluss den pH-Wert auf unvorhersehbare Weise beeinflussen.
Die Nährstoffaufnahme führt auch zu Veränderungen des pH-Wertes. Wenn eine Pflanze viele Kaliumionen aufnimmt, gibt sie im Gegenzug Wasserstoffionen ab. Das Ergebnis ist eine netto Abnahme des pH-Wertes. Die Situation kehrt sich um, wenn die Pflanze viele Nitrat-Ionen aufnimmt und Hydroxid-Ionen abgibt, um dies auszugleichen und dadurch den pH-Wert zu erhöhen (Bar-Yosef, Ganmore-Neumann, Imas, und Kafkafi, 1997; Ryan, P.R. und Delhaize, E., 2001).
Kurz gesagt, je höher die Nährstoffaufnahmerate, desto dramatischer die Veränderung des pH-Wertes.
* pH-Problem Nr. 3: Dein Anbaumedium.
Das Wachstumssubstrat (auch Substrat genannt) beeinflusst auch den pH-Wert.
Zum Beispiel durchlaufen Kokos-basierte Anzuchtmedien subtile Veränderungen während des Lebenszyklus Ihres Anbauens, die den pH-Wert der Nährstofflösung beeinflussen.
Tatsächlich verändert jeder chemische oder biochemische Prozess, der im Wachstumssubstrat abläuft, den pH-Wert der Nährstofflösung. Jeder zusätzliche Faktor treibt ihn weiter vom Idealbereich weg.
In der Natur leistet das Volumen des umliegenden Bodens – voller Mikroben, Humate und anderer pH-stabilisierender Stoffe – gute Arbeit bei der Ausgleichung von pH-Änderungen. Natürliche Böden wirken als natürliche pH-Puffer. Deshalb sind in Außengärten, wo der Boden selbst zu einem stabileren, konsistenteren pH-Wert beiträgt, die Veränderungen des pH-Werts allmählicher als in einem hydroponischen Garten.
In der Hydrokultur ist die pH-Stabilität jedoch eine Herausforderung. Es ist eine intensive Anbaumethode, bei der die Nährstoffkonzentration und deren Aufnahme durch die Pflanzen viel höher ist als im Boden. Dadurch beeinflussen chemische und biochemische Prozesse den pH-Wert in viel stärkerem Maße als in natürlichen Böden oder in der traditionellen Landwirtschaft. Die natürlichen Stabilisatoren und Puffer in der Nährlösung, hauptsächlich Phosphate, sind schwach, daher müssen Indoor-Gärtner ständig den pH-Wert in der Hydrokultur anpassen, wenn er unter den oder über den idealen Bereich fällt.
Was für ein Aufwand!
Einführung der pH Perfect® Technologie von Advanced Nutrients – Balanciert automatisch Ihren pH-Wert.
Tatsache ist, dass Advanced Nutrients viele tausend Mannstunden investiert hat, um eine Technologie zu entwickeln, die Ihren pH-Wert automatisch für Sie ausbalanciert – ihn in den „Sweet Spot“ bringt und dort wochenlang hält.
Und die Technologie ist so „intelligent“, dass sie viele der genannten Variablen in Ihrem Anbauraum berücksichtigen kann.
Zum Beispiel wollten sie pH-Stabilisatoren und Puffer finden, die es den Züchtern ermöglichen würden, jede Quelle von gering mineralisiertem Wasser zu nutzen. Die daraus resultierenden proprietären pH-Pufferagenten und Stabilisierungsmechanismen wurden zur Grundlage eines neuen Systems, das treffend pH Perfect® Technology genannt wurde.
Doch die Entwicklung eines bahnbrechenden pH-Puffers und Stabilisators war nicht die ganze Antwort. Es bedurfte vieler Jahre Feldtests, um die richtige Konzentration für pH Perfect-Basisnährstoffe zu bestimmen.
Wie funktioniert die pH Perfect Technology?
Die allgemeine Antwort lautet, dass die pH Perfect Technology ein proprietäres System ist, daher können die genauen Details derzeit nicht der Öffentlichkeit mitgeteilt werden.
Allerdings hat Michael Straumietis, der Gründer und CEO von Advanced Nutrients, großzügig detaillierte Informationen darüber geteilt, wie die Technologie funktioniert …
Zunächst nutzt die Technologie ihren proprietären und primären Mechanismus, um die Nährlösung schnell in den „Sweet Spot“ für das Wachstum zu bringen – welcher bei 5,5 bis 6,3 pH liegt (normalerweise hält sie ihn bei einem festen 5,6 pH). Und sie ist in der Lage, dies über einen weiten Bereich von pH-Werten hinweg zu tun.
pH Perfect Technologie funktioniert über einen breiten pH-Bereich
Zusätzlich zu diesem Hauptmechanismus, der schnell Ihren pH-Wert in den Bereich bringt, haben Sie drei Chemikalien, die synergetisch wirken, um sicherzustellen, dass der pH-Wert in diesem “Sweet Spot” bleibt. In Laborexperimenten haben Wissenschaftler von Advanced Nutrients die pH Perfect Technologie eingesetzt, um den pH-Wert für 10-14 Tage in diesem “Sweet Spot” zu halten.
Dann werden eine Reihe von Chelaten verwendet…
Insbesondere gibt es eine Art von Chelat namens „Zwitterionisch“ – was einfach bedeutet, dass dieses Chelat sowohl in Richtung stärker säurehaltig oder stärker basisch pendeln kann. Das verstärkt die Stabilität der pH-Säule, da es je nach Bedarf in beide Richtungen gehen kann, um den richtigen pH-Wert zu halten.
Anion vs Kation
Dann werden schwere ‚Kation‘-Elemente verwendet, die – nachdem die Pflanze sie aufgenommen hat – der Pflanze helfen, Säure auszuscheiden. Dies erzeugt ein saureres Wachstumsmedium.
Jetzt arbeiten Ihre Pflanzen für Sie, nicht gegen Sie … Aber das reicht immer noch nicht …
Weil die Technologie ein eingebautes “Sicherheitsnetz” in Form der verwendeten Chelate hat. Das liegt daran, dass die umfangreiche Matrix der Chelate, die verwendet werden, einen theoretischen Absorptionsbereich von pH 1 bis pH 10 hat.
Nun, bei einem pH-Wert von 2,5 brennen die Wurzeln der Pflanze schneller zurück, als sie wachsen können, und bei einem pH-Wert von 9,5 sterben Ihre Pflanzen ebenfalls ab. Aber der Punkt ist, dass … selbst wenn … der gesamte pH Perfect-Mechanismus komplett versagen würde … haben wir dieses eingebaute “Sicherheitsnetz” mit der umfangreichen Menge an Chelaten, die verwendet werden, um die Pflanze zu schützen und sicherzustellen, dass sie ernährt wird und gesund bleibt.
Aber Funktioniert Advanced Nutrients pH Perfect?
Aber die Frage ist: “Funktioniert es wirklich?”
Und die Antwort ist ein deutliches Ja!
Schauen Sie sich das YouTube-Video unten an, um eine Demonstration der pH Perfect Technology in Aktion zu sehen:
