Hydrokultur
Hydrokultur
Bei Hydrokultur (von griechisch hydro „Wasser“) handelt es sich um eine Methode des Pflanzenanbaus, bei der anstelle von Erde wässrige Lösungen aus Mineralnährstoffen verwendet werden. Erdpflanzen können so angebaut werden, dass sich ihre Wurzeln entweder nur in einer wässrigen Lösung aus Mineralnährstoffen befinden oder aber in einem inaktiven anorganischem Substrat, wie z.B. Blähton, Perlit oder Mineralwolle statt in einem organische Bestandteile enthaltenden Boden wurzeln. Die Ernährung der Pflanzen erfolgt dabei über eine wässrige Lösung anorganischer Nährsalze, wie zum Beispiel die Knopsche Nährlösung. Im 19. Jahrhundert entdeckten Biologen, dass Pflanzen Ihre lebensnotwendigen Nährstoffe als anorganische Ionen im Wasser absorbieren. Die Erde selbst fungiert unter natürlichen Bedingungen nur als Reservoir für Nährstoffe, ist jedoch selber nicht für das Pflanzenwachstum erforderlich. Lösen sich die Nährstoffe der Erde in Wasser, so können die Pflanzenwurzeln diese absorbieren. Werden die erforderlichen Nährstoffe bei der Wasserversorgung der Pflanze künstlich eingeleitet, ist Erde für das Gedeihen der Pflanze nicht länger erforderlich. Nahezu jede Erdpflanze kann mittels der Methode der Hydrokultur gedeihen. Die Hydrokultur ist ferner eine Standard-Technik der Forschung und Lehre in der Biologie.
Die Geschichte der Hydrokultur
Die Idee Gemüse/Obst Plantagen in einer Urbanen Umgebung anzubauen und künstlich zu Bewässern ist nicht neu, schon 605 bis 562 v. Chr lies Nebukadnezar II der "Legende" nach die Gärten für seine Frau Amyitis errichten. Nebukadnezar II wollte ihr in der wüstenähnlichen Region von Babylon ein Stück ihrer Heimat schenken, da Amyitis aus einer grünen Landschaft in Persien kam. Heute werden die Hängenden Gärten von Babylon "die Hängenden Gärten Semiramis" genannt, da die Erichtung der Gärten Semiramis die etwa 200 Jahre zuvor Königin von Babylonien war zugeschrieben wurde und nicht Nebukadnezar II. weiteres dazu unter Die Hängenden Gärten Semiramis. 1840 wies bereits Justus von Liebig den mineralischen, d.h. anorganischen (ohne Kohlenstoff) Charakter der Nährlösung nach. Eine erfolgreiche Pflanzenhaltung mit einer speziell abgestimmten Nährlösung gelang erst Knop und Sachs 1860. Die Hydrokultur in der heutigen Art wurde durch die Entdeckung des als Leichtbetonzuschlagstoff bekannten Blähtons als geeignetes Pflanzsubstrat durch Hans Baumann, Bern (Gründer der Firma Luwasa) möglich. Blähton hat den großen Vorzug, für eine gute Durchlüftung der Nährlösung zu sorgen. Damit ergibt sich eine Arbeitsteilung in der Hydrokultur zwischen dem physikalischen Teil, nämlich Halt, Befeuchtung und Belüftung der Wurzeln, und dem chemischen, die Bereitstellung der geeigneten Nährstoffe. Im physikalischen Teil liegt jedoch der Hund begraben. Das Pflanzgefäß ist zugleich Vorratsgefäß für die Nährlösung. Zugunsten des Vorrates muss daher der Blähton unter Wasser gesetzt werden, was seine bedeutende Funktion der Durchlüftung zunichte macht. Dies ist der Grund, weshalb herkömmliche Hydrokultur nicht funktioniert.
Zucht ohne Erde
Ursprünglich definierte Gericke Hydrokultur als Kulturanbau in Mineralnährstofflösungen ohne ein festes Medium für die Wurzeln. In gedruckter Form widersprach er Leuten, die den Ausdruck „Hydrokultur“ auf andere Zuchtmethoden ohne Erde, wie z.B. Sand-Kultur oder Kieskultur, übertrugen. Die Abgrenzung zwischen Hydrokultur und einer Pflanzkultur ohne Erde ist häufig verwischt worden. Pflanzkultur ohne Erde ist ein weitgefassterer Begriff als Hydrokultur, er impliziert lediglich, dass keine Erdarten mit Ton oder Lehm verwendet werden. Es ist zu bedenken, dass Sand zwar eine Art von Erde ist, dennoch wird die Sand-Kultur als Pflanzkultur ohne Erde betrachtet. Hydrokultur ist eine Untergruppe der Pflanzkultur ohne Erde. Viele Arten der Pflanzkultur ohne Erde verwenden nicht die Mineralnährstoff-Lösungen, die für die Hydrokultur erforderlich sind. Jährlich werden Milliarden von Containerpflanzen produziert, dazu gehören Obstbäume, Schatten spendende Bäume, Sträucher, Setzlinge für Wälder, Gemüsesetzlinge, Beetpflanzen, Stauden und Rebstöcke. Die meisten Containerpflanzen werden gemäß der Pflanzkultur produziert, die auf Erde als Medium verzichtet. Die meisten Pflanzen werden jedoch nicht gemäß der Methode der Hydrokultur gezogen, da das erdlose Medium häufig einige der Mineralnährstoffe mittels Langzeitdünger, Kationenaustausch und Zersetzung des organischen Mediums selbst liefert. Die meisten erdlosen Medien für Containerpflanzen enthalten auch organische Materalien wie z.B. Torf oder kompostierte Rinde, welche die Pflanze mit etwas Stickstoff versorgen. Der Treibhausanbau von Pflanzen in Torfbeuteln wird häufig als Hydrokultur bezeichnet, genau genommen ist dieses aber nicht der Fall, da das Medium einige der Mineralnährstoffe liefert.
Vorteile von Hydrokultur
Im folgenden einige der Gründe, warum die Methode der Hydrokultur weltweit für die Nahrungsmittelproduktion Anwendung findet:
- Es wird keine Erde benötigt
- Da das Wasser im System verweilt, kann es wiederverwendet werden – d.h. geringerer Wasserverbrauch
- Es ist möglich, den Nährstoffpegel in vollem Umfang zu kontrollieren – d.h. geringere Nährstoffverbrauch
- Da es sich um ein kontrolliertes System handelt, gelangen keine Nährstoffbelastungen in die Umwelt
- Stabile und hohe Erträge
- Aufgrund der Mobilität der Behälter lassen sich Schädlinge und Krankheiten leichter bekämpfen als es beim Medium Erde der Fall ist.
Heutzutage ist die Hydrokultur etabliert als Zweig der Agrarwissenschaft. Der Fortschritt hat sich rasant vollzogen, die Ergebnisse, die in verschiedenen Ländern erzielt wurden, stehen als Beweis für die absolute Zweckmäßigkeit dieser Methode und ihrer Überlegenheit in vielen Belangen gegenüber herkömmlichen Methoden des Gartenbaus. Die beiden Hauptvorzüge dieser erdlosen Anbaumethode von Pflanzen sind erstens die viel höheren Ernteerträge, und zweitens die Tatsache, dass die Hydrokultur auch an solchen Plätzen betrieben werden kann, an denen Bodenanbau oder Gartenbau nicht möglich ist.
Nachteile von Hydrokultur
Die Bedingungen, die innerhalb des Systems der Hydrokultur herrschen (das Vorhandensein von Dünger sowie hohe Luftfeuchtigkeit), erzeugen eine Umgebung, die das Wachstum von Salmonellen fördert. Ein weiterer Nachteil ist der Krankheitserregerbefall einschließlich Wurzelfäule infolge der Verticillium-Welke, die durch die hohen Feuchtigkeitsgrade bedingt sind, die die Hydrokultur und die Verwässerung von auf Erde basierenden Pflanzen mit sich bringt. Außerdem benötigen viele Hydrokultur-Pflanzen andersartige Dünger und Sicherheitsbehälter-Systeme.