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Hydrokultur

Form der Pflanzenhaltung
Beispiel einer wasserkultivierten Krokuspflanze

Hydrokultur (altgriechisch ὕδωρ hydōr, deutsch ‚Wasser‘ und lateinisch cultura, deutsch ‚Anbau‘) ist eine Form der Pflanzenhaltung, bei der die Pflanzen nicht in Erdreich wurzeln, sondern in wassergefüllten Behältern (mit oder ohne inertem Stützsubstrat) oder in der Natur in einem Feuchtgebiet.

Inhaltsverzeichnis

DifferenzierungBearbeiten

Unterschieden werden dabei:

  • Hydrokultur von Zimmerpflanzen zur Innenraumbegrünung. Als Substrat dienen meist Blähtonkugeln. Die Pflanzenbehälter weisen Schwimmkörper zur Anzeige des Wasserstandes auf. Den Wasserstand lässt man (durch Wasserverbrauch der Pflanzen und Verdunstung) auf ein bestimmtes Maß absinken, bevor wieder aufgefüllt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Wurzeln Sauerstoff zur Wurzelatmung erhalten, ansonsten würden die Wurzeln verfaulen. Die dem Wasser zugesetzten Nährsalze werden dabei entweder von der Pflanze aufgenommen oder konzentrieren sich in der Lösung, beim nächsten Gießen erfolgt dann wieder eine Verdünnung und eventuell eine Nachdüngung durch den Nutzer. Die zeitlich langen Gießabstände sind den Nutzern der Pflanzen willkommen, die Pflege ist somit nicht so zeitaufwändig wie bei Pflanzen in Erdsubstrat, die Pflanzen wachsen langsamer (verändern also nicht so rasch die Höhe) und kommen wegen des langsameren Wuchses (auch artabhängig) mit dem geringen Lichtangebot von Innenräumen aus.
 
Hydroponisch kultivierte Zwiebeln
 
Geschlossener Container zur Weizengras-Anzucht (als Ergänzungsfutter für Rinder) direkt auf der Weide

Dabei werden die Pflanzen in künstlichen Nährlösungen gehalten oder intensiv damit bewässert (Fertigation), das Sickerwasser wird meist aufgefangen und im Kreislauf wiederverwendet. Allerdings wird nicht bei allen Hydroponik-Methoden das Sickerwasser im Kreislauf geführt, speziell bei dosierter Tropfbewässerung lässt man allfällige Reste auch ins Grundwasser versickern[3].

Pflanzenwurzeln benötigen Sauerstoff, um Nährstoffe aufnehmen zu können.[4] Bei der dabei stattfindenden Wurzelatmung wird im Wurzelbereich Sauerstoff verbraucht und Kohlenstoffdioxid (CO2) entsteht.[5][6] Mit hydroponischen Systemen gelingt es, die Sauerstoff-Versorgung der Pflanzenwurzeln zu optimieren. Diese Erkenntnis führte zum Siegeszug der Hydroponik (im Erwerbsgemüsebau unter Glas).

GeschichteBearbeiten

Die erste Publikation über Pflanzenanzucht ohne Erde war das 1627 (postum) erschienene Buch Sylva Sylvarum oder A Natural History von Francis Bacon. 1699 publizierte John Woodward Wasserkulturexperimente mit grüner Minze. Um 1842 war eine Liste von neun chemischen Elementen bekannt, die für das Pflanzenwachstum essentiell wären. Die Entdeckungen der deutschen Botaniker Julius von Sachs und Wilhelm Knop in den Jahren 1859–1875 resultierten in der Entwicklung erdloser Kultivierung von Pflanzen.[7] 1929 publizierte William Frederick Gericke von der Universität Kalifornien in Berkeley das Buch Soilless Gardening[8][9] und führte 1937 den Terminus Hydroponics ein, den der Phykologe W. A. Setchell vorgeschlagen hatte.[10]

Ernährung von HydrokulturpflanzenBearbeiten

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.

Weil bei der mikrobiellen Umwandlung von Ammoniumionen in Nitrationen Sauerstoff verbraucht wird, der der Wurzelatmung abgeht, werden in Hydrokulturdüngern 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[3]. Die Morphologie des Pflanzenwuchses steht auch in Abhängigkeit von der Konzentration der Nährlösung, beispielsweise ob gedrungene Pflanzen heranwachsen oder gestreckte[3]. Ist die Nährlösung zu konzentriert, kann diese mit entionisiertem Wasser oder Regenwasser verdünnt werden.

Gewährleistung und Steigerung der WurzelatmungBearbeiten

Bei hydroponischen Verfahren wird auf optimale Versorgung der Wurzeln mit Sauerstoff großer Wert gelegt. Pflanzen benötigen die Wurzelatmung (englisch ""root respiration") zur Aufnahme und zum Transport von Ionen, für das Wurzelwachstum und die Aufrechterhaltung des Wachstums.[11]

Umweltparameter, die Einfluss auf Wurzelatmung haben sind: Temperatur[12], emerse Überflutung[13], Salinität[13], Wasserstress[13] und Bodentrockenheit[14], Nährstoffversorgung[13], Bestrahlungsstärke[13], pH-Wert[13] und der Partialdruck von CO2.[13]

Umstellung von PflanzenBearbeiten

Pflanzen in Hydrokultur entwickeln dieselbe Art Wurzeln, wie Pflanzen in Erdkultur, eigene „Wasserwurzeln“ existieren nicht.[15] Alle Wurzeln, die Wasser aufnehmen und transportieren, sind Wasserwurzeln, ansonsten diverse Wurzelumbildungen.

Die Umstellung von Boden- auf Hydrokultur gelingt in der Regel nur bei Jungpflanzen problemlos. Beim Abschwemmen von Bodenbestandteilen werden bei älteren Pflanzen meist die feinen Wurzelhaare abgebrochen,[15] wodurch sich ein Ungleichgewicht „zuviel Blattmasse“ zu „zuwenig Feinwurzeln“ ergibt und dann Blätter eindorren oder die Pflanze trotz Überangebot an Wasser vertrocknet.

Bei Umstellung von in Hydrokultur gehaltenen Pflanzen und Stecklingen auf Erdkultur verursacht das dann verringerte Sauerstoffangebot mitunter ein Faulen von Wurzeln.

SystemeBearbeiten

Hydrokultur bei ZimmerpflanzenBearbeiten

Die gärtnerische Hydrokultur für Zimmerpflanzen mit Anstaubewässerung wurde ausgehend von der Hydroponik vom Deutschen Paul Rößler adaptiert und von Heide Lau 1951 im Rahmen der Saarländischen Internationalen Gartenbauausstellung publiziert.[16] Der Gärtnermeister Günter Gregg versuchte anfangs Zimmerpflanzen in Nährlösung ohne Substrat zu verkaufen, experimentierte mit allerlei Substraten und entwickelte dann die bekannten Behälter mit separater Wassereinfüllöffnung und Blähtonkügelchen[17], wobei Gerhard Baumann als Erfinder des Luwasa-Tonsubstrats gilt.[18]

Prinzipiell können fast alle Pflanzen auch in Hydrokultur kultiviert werden. Dabei kommt es allerdings auf die Art an, ob im Vergleich mit herkömmlicher Bodenkultur ein besseres oder nur ein schlechteres Ergebnis erreicht werden kann. Beispielsweise sind manche Arten empfindlich gegenüber Staunässe oder sind eher an trockene Böden angepasst.

Für einen seriösen Vergleich ist immer auch der korrekte Umgang mit Wasserversorgung und den Konzentrationen der Nährstoffe in der Nährlösung notwendig, was anfangs nicht immer problemlos gelingt.

Durch den Flüssigkeitsvorrat am Boden des Gefäßes muss seltener gegossen werden. Da die Pflanze weniger Wurzelvolumen ausbildet, muss auch seltener umgetopft werden.

Als anorganisches Substrat wird für Zimmerpflanzen üblicherweise körniger, granulierter Blähton verwendet. Es sind aber, je nach Anforderung auch andere Substrate wie Kies, Basalt oder Perlit gebräuchlich. Bei den Substraten muss darauf geachtet werden, dass das Material frei von Kalk ist oder eine Aufschwemmung in Wasser ph-neutral ist, damit der pH-Wert der Nährlösung nicht durch das Substrat übermäßig angehoben wird.

Üblicherweise unterscheidet sich Blähton für Hydrokulturen (als Perlen oder Granulat) von (billigerem) Blähton zur Wärmedämmung in der pH-Wert-Stabilität, in der Porigkeit und im Schwimmverhalten. Blähton für Hydrokulturen ist pH-Wert neutral und an der Oberfläche offenporig (Blähton zur Wärmedämmung wird in Gasbrennern versintert[19]. Dadurch ist die Oberfläche geschlossener Kügelchen porenarm, nur bei gebrochener Ware liegen Poren frei). Geschlossenporige Blähtone schwimmen in Wasser auf, offenporige können sich mit Wasser vollsaugen und damit untergehen (die Luft wird durch Eintauchen der Blähtonkügelchen in heißes Wasser eher aus den Poren gedrängt).

Im Allgemeinen treten in Hydrokultur weniger Bodenschädlinge auf, da diese sich in Abwesenheit natürlicher Erde schlecht etablieren können. Gegenüber einer Bodenkultur ist die Kultivierung einzelner Zierpflanzen in Hydrokultur in Anschaffung und Unterhalt teurer: Es werden besondere Pflanzgefäße sowie spezieller Hydrokulturdünger benötigt.

Die Wurzeln der Pflanzen sollten vor dem Licht geschützt werden, damit nicht in der Nährlösung störende Algen wachsen, deren Keime leicht eingeschleppt werden, und damit nicht die Wurzeln einiger Pflanzenarten Chlorophyll entwickeln.

Wegen des fehlenden Erdreichs werden seltener allergieauslösende Substanzen wie beispielsweise Pilzsporen an die Luft abgegeben[20] (obwohl auch Schimmelpilze die Wurzeln befallen können[21]), dies kann für Allergiker, Asthmatiker und andere empfindliche Personen besser sein.

Kletterhilfen und Stützen aus Holz, Bambus und anderen natürlichen Materialien beginnen in der Nährlösung zu faulen, stattdessen werden Stützen aus Kunststoff verwendet.[20]

HydroponikBearbeiten

 
Beispiel für Tröpfchenbewässerung mehrerer Töpfe mit einer Pumpe

(Namensableitung: eingedeutscht aus dem englischen Hydroponics, dieses als Neologismus υδρωπονικά, abgeleitet von γεωπονικά[22] für Geoponica, einer Sammlung von Schriften antiker Autoren zur Landwirtschaft, wobei, γεω-, Erde durch ὑδρο-, Wasser ersetzt wurde.[7])

Die verschiedenen Dauerbewässerungsmethoden der Hydroponik führen dazu, dass die Pflanzenwurzeln intensiv mit Sauerstoff versorgt werden, ansonsten würden sie unter Luftabschluss verfaulen oder keine Nährstoffe aufnehmen – die Pflanze würde das Wachstum einstellen. Aufgrund dieser Besserversorgung wachsen Pflanzen schneller als nur durch die übliche Befeuchtung des Substrats, wodurch der hydroponische Anbau effizienter ist.[5][6]

Bei hydroponischer Pflanzenaufzucht wird das Sickerwasser gesammelt, kontrolliert und gespeichert sowie alle das Pflanzenwachstum beeinflussenden Parameter automatisiert überwacht und optimiert, wodurch Hydroponik eher in Gewächshäusern betrieben wird. Optimiert werden:

  • Wasser (Regenwassersammlung, natürliche Zusammensetzung, Temperatur, pH-Wert)
  • Nährstoffgehalt (mit automatisierter Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Nährlösung sowie der Hauptnährstoffe)
  • Sauerstoffversorgung der Wurzeln
  • Bodenfeuchte
  • Luftfeuchte (Feuchte, Abtrocknung)
  • Lufttemperatur, Wassertemperatur (gestört durch hitzeentwickelnde Lampen[23]), Tag- und Nachttemperatur
  • Luftverwirbelung (künstlicher Wind führt zu besserer Abtrocknung und zu Stammverdickungen, damit Pflanzen mehr Früchte tragen können oder vor dem Verkauf nicht umknicken und dient auch der Windbestäubung)
  • Lichtbestrahlung (Phototrophie, Photosynthese, Wellenlängen, Lichtleistungsdichte und künstliche Tageslänge)
  • CO2-Gehalt der Luft
  • Mykorrhiza-Beimpfung
  • Pflanzenabstand (weil manche Arten in Gemeinschaft mit anderen Individuen derselben Art mehr Wurzeln bilden als allein aufgezogen[24])
  • und sonstige Optimierungsmethoden wie auch in Erdkultur wie etwa Veredelung mit Unterlagen (Salatgurken), Selektion männlicher/weiblicher Pflanzen (Gurken, Hanf) etc.

VorteileBearbeiten

Die Vorteile der Pflanzenaufzucht mittels Hydroponik sind:[3]

  • üppigeres Wachstum in kürzerer Zeit mit mehr Pflanzen auf der Fläche führt zu Mehrerträgen. Infolge der besseren Nährstoff- und Sauerstoff-Versorgung nimmt das Wachstum zu, Gemüse wird früher erntereif und optimaler Ertrag in der Zeit wird gewährleistet.
  • eine Kreislaufführung von Sickerwasser führt zu
    • Einsparung von (Gieß)Wasser
    • Vermindertem Eintrag von (aus dem Bodenkörper extrahierten oder zugedüngten) Dünger- und Nährstoffen ins Grundwasser
    • Wiedernutzung ausgewaschener Pflanzenexsudate beim nächsten Gießen in der gesamten Rhizosphäre, nichts davon geht (durch Versickerung ins Grundwasser) verloren. Denn bis zu 20 % des in einer Vegetationsperiode durch Photosynthese fixierten Kohlenstoffs werden von den Wurzeln in den Boden (oder bei Hydrokultur ins Sickerwasser) abgegeben. Gemäß einer Studie in Erdkultur wurden 64 - 86 % der Exsudatstoffe durch Mikroorganismen veratmet, 2 - 5 % blieben im Boden zurück. Die Wurzel-Exsudate von Mais waren im Hauptanteil (79 %) wasserlöslich (davon waren 64 % Kohlenhydrate, 22 % Aminosäuren oder Amide und 14 % organische Säuren)[25].
  • Einsparung von Dünger (der ansonsten ausgewaschen oder im Boden gebunden wird)
  • Kontrolle fehlender Nährstoffe durch (automatisierte) Untersuchung des Kreislaufwassers,
    • dadurch bessere Anpassung der Nährstoffkonzentrationen an die Bedürfnisse der Pflanzen in den verschiedenen Phasen (Wachstum, Blütezeit, Fruchtbildung),
  • wegen der fehlenden Erde und meist nahezu keimfreier Arbeitsweisen (Schleusensysteme, UV-Lampen) Verringerung von Schäden durch Mikroorganismen und Kleintiere (beispielsweise Wurzelläuse, Nematoden) und Schadpilze (beispielsweise Schimmelpilze) und damit verbunden
  • üppiges Wachstum von Mutterpflanzen zur Stecklingsvermehrung
  • bessere Versorgung der Wurzeln mit Wasser und Sauerstoff,
  • weniger Platzverbrauch, weil die Wurzeln sich nicht so weit ausbreiten müssen, um zu Wasser und Nährstoffen zu kommen
  • kein Aufwand für Jäten oder Entfernen von Unkraut
  • mitunter einfachere Ernte (beispielsweise bei Erdbeeren, die überkopf in Bewässerungsrohren wachsen)
  • leichtere Überprüfbarkeit des Gesundheitszustandes von Wurzeln
  • kontinuierliche Erntbarkeit von Wurzeln (interessant bei jenen Heilpflanzen, die Wirkstoffe in den Wurzeln sammeln)
  • längere Frische von Salat, wenn er samt Wurzeln verkauft wird, er kann dann von Konsumenten eingewässert werden;
  • weniger Waschprozesse (beispielsweise von Kartoffeln) nötig als bei Erdkultur
  • Pflanzen müssen weniger Energie aufwenden als wenn die Wurzeln in verhärtetes Substrat eindringen müssen[26]

Die höheren Kosten für Substrate fallen hier weniger ins Gewicht als bei der Innenraumbegrünung.

Außerdem ist damit der Anbau von Pflanzen unter extremen Bedingungen, in Hallen, in städtischen Gebäuden und Wohnungen, in Forschungsstationen am Südpol, auf exponierten Inseln mit wenig fruchtbarem Boden oder bei Trinkwassermangel oder im Weltraum einfacher oder erst möglich.

NachteileBearbeiten

Nachteilig daran sind:[3]

  • Für Hydroponik wird hauptsächlich energieaufwändig produzierter Kunstdünger eingesetzt
  • Bei der Verwendung von Steinwolle als Substrat entstehen große Abfallmengen. Nach einer Saison werden durchwurzelte Steinwolleblöcke oder -säcke deponiert. Für die Niederlande allein fallen (gemäß einer Quelle aus 2008[27]) jährlich etwa 200.000 Kubikmeter Steinwollreste als Abfälle an, die entsorgt werden müssen.
  • Steinwolle- und Glaswolle-Substrate emittieren lungengängige Kurzfasern und können Schmälzmittel (als Bindemittel) enthalten[28]. (Steinwolleabfälle gelten vielerorts als gefährliche Abfälle[29]).
  • Hydroponik ist, selbst nicht bei Verwendung ausschließlicher biogener Düngemittel, nicht für das Heranziehen von Biogemüse zugelassen (und darum wird wenig Forschung in dieser Richtung betrieben).
  • Das Pumpen, Leiten und Speichern und die Überwachung der Parameter erfordert (teure) Technik und technisches Know How und ständige Aufmerksamkeit und Kontrolle der Technik,
  • Bei Ausfall von Pumpen wird die regelmäßige Bewässerung gestoppt, substratlos gezogene Wurzeln und Pflanzen vertrocknen dann schneller als Wurzeln in Erde (die eine gewisse Menge Wasser speichern kann)
  • Die vermehrte Pumparbeit verbraucht mehr elektrische Energie als bei seltener bewässerten Kulturen
  • Pflanzenkrankheiten und Schadorganismen (wie Fusarium, Phytophthora und Pythium[30]; siehe auch Umfallkrankheit) können sich über die Bewässerungsanlage ausbreiten. Humanpathogene Krankheitserreger (beispielsweise im Freiland aus dem Kot von Wildtieren stammend) können in Pflanzen allgemein über Wurzeln, Stängel, Blätter, Sprossen und Früchte eindringen, diese infizieren und sich dort vermehren. Fraß oder Saugstiche von Insekten können ebenso Eintrittspforten sein[31]. Im Hydroponik-Kreislaufwasser können sich solche Keime vermehren. In größeren Bewässerungsanlagen wird deshalb das Gießwasser mit UV-Licht desinfiziert.
  • Im Wasser lebende oder sich vermehrende humanpathogene Bakterien, wie beispielsweise Legionellen, können das Personal gefährden, wenn das Wasser versprüht oder vernebelt wird
  • Probleme mit dem Gießwasser (pH-Wertänderungen, Aufkonzentration durch Verdunstung, Ablagerung von Salzen an der Substratoberfläche durch vermehrte Verdunstung) können Pflanzen schnell schädigen
  • Im Boden wird beim mikrobiellen Abbau von Pflanzenresten CO2 gebildet, das Pflanzen für die Photosynthese benötigen. Beim erdlosen Anbau entsteht CO2 nur bei der Wurzelatmung (und entstammt dann meist der Pflanze), für den Kohlenstoffeintrag im Zuge der Photosynthese muss es daher extra der Gewächshausluft beigemischt werden.
  • Die industrieähnliche Aufzucht von Nutzpflanzen senkt die Marktpreise, das ist günstig für Konsumenten, aber schlecht für herkömmliche kleinstrukturierte Produzenten. Eine der größten Hydroponik-Farmen weltweit ist so groß wie ein Fußballfeld, auf bis zu 18 Etagen hohen Regalen werden dort 10.000 Salatköpfe pro Tag geerntet[32]
  • Pflanzen bilden Aromastoffe, um sich vor mikrobiellen und herbivoren Schädlingen und Fraßfeinden zu schützen[33] (siehe dazu auch Fraßverteidigung); die Reduktion der Kontamination solcher Schädlinge durch Hydroponik kann auch zu Aromaverlust führen
  • bei Wein spricht man davon, dass der Bodentyp den Charakter des Weins prägt, also ein Einfluss erschmeckbar wäre, ebenfalls bei Obst[34] und Gemüse Unterschiede feststellbar wären[35][36]. Bei einheitlichen Düngelösungen der Hydrokultur gingen Aromadifferenzierungen des gezogenen Gemüses aufgrund unterschiedlicher Bodentypen verloren (siehe auch Weinbergsböden und Wein, Terroir und Wahl der Rebflächen).
  • in heißen Weltgegenden ist die dort nötige (energieaufwändige) Kühlung des Kreislaufwassers ein Problem[37]

SubstrateBearbeiten

 
Hydroponik-Ausstellungsstück im belgischen Pavillon auf der Expo 2015 in Mailand

Bei einigen Hydroponik-Methoden hängen die Pflanzenwurzeln ohne Substrat direkt in Nährlösungen oder in einen mit Nährstoffnebel oder -tröpfchen angereicherten Luftraum. Substrat dient lediglich dazu, den Wurzeln Halt zu geben und die Pflanzen so aufrecht zu halten und Hohlräume für die Wurzeln zu bieten, trägt aber nicht zur Ernährung der Pflanzen bei.

Die meisten Substrate für Hydroponik sind poröser als Erde, der Porenraum ist um den Faktor 1,3 bis 3 fach größer [3]. Mehr Luftraum bedeutet mehr Sauerstoff im Wurzelbereich, mehr Platz für Wurzeln und weniger Energieaufwand oder Stress für die Pflanzen, um Wurzeln „einzubohren“.

Entsprechend der Struktur des Porenraumes des Substrats breiten sich die Wurzeln aus: Weite Grobporen mit Durchmessern größer als 50 μm sind allen Wurzeln zugänglich. Mittelporen mit Durchmessern 0,2 – 50 μm können nur von Wurzelhaaren erschlossen werden. Feinporen kleiner als 0,2 μm können Wasser speichern, werden aber weder von Wurzelhaaren noch von Pilzhyphen aufgesucht.[38]

Wichtige Faktoren für Substrate sind:

  • Wasserhaltevermögen (die Menge an Wasser, die eine Substanz aufnehmen kann)
  • Retention (Boden): Die Kraft, die das Wasser im Substrat hält und welche Saugkraft die Wurzeln entwickeln müssen, um das Wasser daraus adsorbieren zu können
  • Rohdichte (vulgo Gewicht trocken und nass), lufthaltige Blähtonkugeln mit zu geringer Dichte oder organische Stoffe (wie beispielsweise Hackschnitzel) können aufschwimmen
  • Partikelgröße, je nach Korngröße sind die Hohlräume zwischen den Partikeln größer oder kleiner
  • Durchlässigkeit für Wasser
  • pH-Wert der Eluate
  • Ionenbindungsvermögen und -austauschkapazität
  • Phytotoxizität (beispielsweise kupferfreies Gestein)
 
Aus der äußeren Faserhülle (Mesokarp) der Kokosnuss werden Kokosfasern gewonnen. Diese sind häufig mit Chloriden, aus Meerwasser stammend, belastet und müssen vor dem ersten Einsetzen von Pflanzen chloridfrei gewaschen werden[3].

Zur Aussaat und bei Tropfbewässerung wird häufig Mineralwolle verwendet, aus der die Jungpflanzen in andere Substrate umgesetzt werden. Andere verwendete Substrate sind

BewässerungBearbeiten

Bei Zuleitungsrohren und -schläuchen sollte der Durchmesser möglichst groß gewählt werden. Der Volumendurchfluss ist nämlich (aufgrund des Gesetzes von Hagen-Poiseuille) von der vierten Potenz des Radius abhängig. So würde beispielsweise eine Verringerung des Rohrdurchmessers auf die Hälfte den Strömungswiderstand auf das 16-fache erhöhen oder eine Erweiterung des Rohrdurchmessers auf das Dreifache (eineinhalb Zoll statt Halbzoll) den Volumendurchfluss um das 81-fache verbessern. Eine Vergrößerung des Rohrdurchmessers kann daher die Pumpleistung einer Pumpe erhöhen (mit dem Effekt größerer Pumphöhe oder mehr Durchfluss), wodurch schwächere Pumpen gewählt werden können, was die Energiekosten erheblich reduziert.

Bei Hydroponik-Systemen ist es wichtig, die Ursache von etwaigen Wasserverlusten zu erkennen. Wasserverlust durch Verdunstung erfordert lediglich Ergänzung mit Frischwasser, Wasserverlust durch Lecks führt zugleich zu Verlust an Dünger, dessen Gehalt bei Wasserzufuhr aber ergänzt werden muss.

KultivierungsformenBearbeiten

Neben der für Zierpflanzen verbreiteten Kultivierung in Substraten werden besonders im Erwerbsgartenbau andere Kultivierungsformen angewendet:

Ebbe-Flut-SystemBearbeiten

Pflanzen auf Pflanzentischen in Gärtnereien und in Hydroponik-Anlagen im Pflanzenbau werden häufig mit einem Ebbe-Flut-System (englisch „ebb and flow“ oder „flood and drain“) be- und entwässert. Die Pflanzen stehen dazu in wasserdichten Wannen, die Bewässerung erfolgt mittels Wasserpumpen. Die Pflanzenwanne wird geflutet und dann die Nährlösung wieder entfernt. Das ansteigende Wasser löst das Bodenatmungs-Stoffwechselprodukt Kohlenstoffdioxid oder drückt es nach oben in den Luftraum (wo es die Pflanzen zur Photosynthese benötigen) und entfernt es so aus dem Substrat, der absinkende Wasserspiegel saugt dann Frischluft von oben nach, wodurch von der Pflanze erneut Nährstoffe aufgenommen werden können.

Eine Methode des Ebbe-Flut-Systems arbeitet mit einer per Zeitschaltuhr gesteuerten Wasserpumpe. Die Einlauföffnung für die Nährlösung ist dabei am tiefsten Punkt der Pflanzenwanne. Der Wasserspiegel steigt bis er ein Überlaufrohr erreicht, wo ein Zuviel an Nährlösung ins Reservoir zurückfließt. Mit dem Abstellen der Pumpe fließt die Nährlösung über dieselbe Leitung, über die sie hochgepumpt wurde, langsam wieder zurück in den Sammelbehälter.

Bei kleinen Pflanzbehältern und fernab von Stromversorgung kann das Wasserreservoir mit einem flexiblen Schlauch an den Pflanzenbehälter angeschlossen werden und „Flut und Ebbe“ werden durch manuelles Heben und Senken des Sammelbehälters herbeigeführt.

Bei manchen hydroponischen Ebbe-Flut-Systemen wird das Gießwasser kontinuierlich (also ohne Intervalle, ohne eine fehleranfällige Zeitschaltuhr) aus einem Wasserspeicher in die Pflanzenwanne („Oberwasser“) gepumpt. Nach Erreichen des gewünschten Wasserspiegels in der Pflanzenwanne wird das Wasser über einen Ablaufsiphon wieder in einem Schwall in den darunter befindlichen Wasserspeicher („Unterwasser“) abgelassen und so die Pflanzenwanne geleert.

Beim Ebbe-Flut-System und inerten Substraten werden Gießintervalle einer halben Stunde für die Befeuchtung empfohlen.[3] Je höher die Wasserspeicherkapazität eines Substrats ist, umso seltener muss bewässert werden. Werden organische Substrate wie Hackschnitzel, Torf oder Kokosfasern verwendet, genügt sogar ein Bewässerungsintervall von einigen Tagen. Mit fortschreitender Durchwurzelung werden die zeitlichen Abstände verkürzt, bis schlussendlich ein- oder zweimal am Tag bewässert werden muss.[42]

Tritt bei Pflanzenwurzeln Wassermangel auf, so schützt sich die Pflanze durch Abstoßen oder Verkorken von Wurzelteilen,[43] vor allem ältere Wurzeln „verholzen“. Mit neuerlicher Wasserzufuhr müssen erst wieder energieaufwändig neue Feinwurzeln gebildet werden.

Zu schnelles Abfließen von Wasser kann zum Bruch von Feinwurzeln und Ausschwemmen des diese umgebenden kohlehydratreichen Schleims führen (der wiederum Mykorrhizapilze ernährt, die wiederum den Wasserhaushalt der Pflanzenwurzeln verbessern) (siehe dazu auch Wasseraufnahme der Rhizodermis).

Deep Water Culture (DWC)Bearbeiten
 
Pflanzenkultivierung in Deep Water Culture
 
Die Wurzeln einer hydroponisch gezogenen Pflanze

Deep Water Culture ist eine Anbauform, bei der die Pflanzen schwimmend in Nährlösung gehalten werden und die Wurzeln direkt in der gut belüfteten Nährlösung hängen.

Meist werden die Pflanzen mit substratgefüllten Netztöpfen in entsprechend gelochte Styroporplatten gesteckt und diese dann in Becken mit Nährlösung gelegt.

Da Wurzeln neben Wasser und Nährstoffen auch Sauerstoff benötigen, muss das Nährlösungsbecken gut belüftet werden, damit permanent Luftbläschen aufsteigen. Wird dies unterlassen, sterben die Wurzeln und mit ihnen die Pflanzen rasch ab.

Kratky-MethodenBearbeiten

Diese „passiven“ Methoden (ohne Technik), benannt nach B.A. Kratky, Professor an der Universität Hawaii, sind Varianten der Deep Water Culture, kommen aber ohne Belüftungs- oder Umwälzpumpen aus. Sie werden für vereinfachte Salatanzucht verwendet. Die Samen keimen in den Kokosfaser-Quelltöpfen, die bereits im endgültigen Gefäß an einer Grundplatte fixiert in die Nährlösung eintauchen oder in Kunststoffröhren stecken, die in die Nährlösung eintauchen. Mit der Entwicklung der Wurzeln wird der Flüssigkeitsstand der Nährlösung laufend abgesenkt, mit dem Ziel, dass die Wasserwurzeln länger werden. Einzig der Luftraum über der Nährlösung, der sich durch Verdunstung mit Wasserdampf sättigt, versorgt jene Wurzeln, die nicht in die Nährlösung eintauchen, mit dem nötigen Sauerstoff.[44][45]

Kratky entwickelte auch eine vereinfachte hydroponische Anzuchtvariante für Kartoffeln (weil Hawai'i 99% der Kartoffeln importieren muss). Die Saatkartoffeln werden dazu in Zeitungspapier gewickelt, die „Röhren“ werden dann in Nährlösung eingestellt.[46]

Nutrient Film Technique (NFT)Bearbeiten
 
Salatanbau in Hydrokultur. Im Vordergrund NFT-Kanäle

Auch die Nährlösungsfilm-Technik ist eine Anbauform, bei der die Pflanzen in Kanälen bzw. Rohren gezogen werden, die in einem leichten Gefälle (1–2 %) verlegt sind und von Nährlösung durchflossen werden. Die Pflanzen werden meist mit substratgefüllten Netztöpfen in passende Löcher in die Kanäle gesetzt.

Die Wurzeln der Pflanzen liegen teils in der Nährlösung, teils oberhalb im luftgefüllten Bereich des Kanals. In NFT können die Pflanzen sehr leicht geerntet und gewechselt werden. Problematisch können sehr lange Kanäle (>100 m) sein, in denen sich bei Sonneneinstrahlung die Nährlösung zu stark erwärmt oder zum Ende des Kanals einen zu geringen Nährsalzgehalt hat, so dass die letzten Pflanzen weniger gutes Wachstum zeigen.[47]

Die Größe der Kanäle und der Abstand der Pflanzen müssen dem Wurzelwachstum der Pflanzen angepasst werden, damit der Kanal nicht im Laufe der Zeit verstopft und damit der Fluss unterbrochen wird.

Aeroponik und FogponicsBearbeiten

Bei Aeroponik wird die Nährlösung mittels Hochdruckdüsen oder Sprinklern in Luft vernebelt. Diese Methode lässt Wurzeln stärker wachsen als das grüne Kraut, darum wird sie hauptsächlich zur Stecklingsbewurzelung verwendet.[3] Stecklingsvermehrung als Variante des Klonens, beispielsweise von Tomatenpflanzen, verkürzt die Anbauzeit, denn die Zeiten für die Keimphase der Saaten werden eingespart.

Bei Fogponics, einer Spezialform der Aeroponik, wird die Nährlösung mithilfe von Ultraschallverneblern in Luft feinst vernebelt. Diese Methode kommt ohne Pumpen und mit einem Minimum an Wasser aus. Sie wurde von Mitarbeitern der NASA für die Pflanzenanzucht in Raumstationen entwickelt, da wenig Wasser in den Weltraum transportiert werden muss und die feinen Wassertröpfchen unabhängig von fehlender Schwerkraft die Pflanzenwurzeln erreichen. Aufgrund der einfachen Realisierbarkeit bei geringen Kosten und dem geringen Raumgewicht der Systeme und damit leichteren Stapelbarkeit von Pflanzenwannen gilt diese Methode als diejenige Hydroponik-Methode „mit der größten Zukunft“.[48]

Weitere hydroponische SystemeBearbeiten
 
Würfel aus Steinwolle die zum Indoor-Anbau von Cannabis verwendet werden
  • Tröpfchenbewässerung von Substratblöcken, -säcken oder Folienschläuchen (als Behälter). Sie wird meist für die Heranzucht von Tomaten verwendet, weil Tomaten empfindlich gegenüber Staunässe sind[3]
  • Aero-Hydroponik: Ein unten offenes Rohr reicht ins Wasserreservoir am Boden eines Pflanzenbehälters. Wird unten ins Rohr Luft eingepumpt, so ziehen die aufsteigenden Luftblasen die Nährlösung nach oben und reichern sie gleichzeitig mit Sauerstoff an. Das Wasser wird über Tröpfchenbewässerungssysteme verteilt. Auch Systeme mit Wasserpumpen für Tröpfchenbewässerung, bei denen das Sickerwasser in das Wasserreservoir zurückfließt werden Aero-Hydroponik genannt.[3] Eine Variante davon ist Air-dynaponics, bei der Luft so an der Oberfläche der Nährlösung eingeblasen wird, dass Wassertropfen in den Wurzelraum darüber geschleudert werden und so Wurzeln befeuchten sollen.
 
Anbau in vertikal platzierten Röhren
  • Vertikaler Anbau[3] in Pflanzentürmen, die von oben durch Tröpfchenbewässerung oder -nebel dauerbefeuchtet werden. Rohre mit großem Durchmesser mit Öffnungen für Einzelpflanzen sind dabei besser als rundum offene Gitterkörbe, weil damit die Wasserverdunstung und somit der Wasserverbrauch minimiert werden können. Solche Türme sind meist um eine Pflanzenlampe gruppiert. Optimiert werden solche Pflanzentürme durch Versorgung der Wurzeln mit Nährstofflösungsnebel (wie bei fogponics), der durch die Rohre mithilfe von Ventilatoren geblasen wird.
  • passive Systeme (ohne Technik):
  • Aquaponik ist eine Kombination aus Fischzucht und Hydroponik bei der die Fischausscheidungen als Dünger genutzt werden. Wasser aus einem Sammeltank wird belüftet zuerst in den Fischbehälter gepumpt, dessen Überlauf rinnt über einen Nitrifikationsfilter (zur Umwandlung von Ammoniumstickstoff in Nitratstickstoff) weiter zu den Pflanzen und von dort zurück in den Sammeltank.
  • Das Integrated Floating Cage Aquageoponics System (IFCAS) kombiniert Aquaponik und Pflanzenanbau im Erdboden.[49]
  • Bei Vermiponics wird Wurmtee („AACT“; „actively aerated compost tea“[50] für aktiv belüfteter Komposttee) aus einer Wurmfarm als Naturdünger für Hydroponik eingesetzt.
  • Kombinationen verschiedener Verfahren: Werden bei diversen Verfahren ausschließlich organische Biodünger eingesetzt, dient oft ein Ebbe-Flut-System als Rieselfilter und Anlage zur Oxidation von Ammonium zu Nitrat. In manchen Gewächshäusern wird nur eine Art Gemüse, beispielsweise nur Kopfsalat in Deep-Water-Culture, angebaut und die ganze nachgelagerte Verarbeitungs-, Verpackungs- und Vertriebskette danach optimiert, in anderen Gewächshäusern werden auch 50 verschiedene Gemüse und Kräuter aufgezogen, deren Ansprüche unterschiedliche Verfahren benötigen.
Kultivierung in geschlossenen HallenBearbeiten
 
Pflanzenaufzucht in Regalen. Jedes Regalfach mit extra Beleuchtung.

Ausgehend von Forschungen japanischer Unternehmen wurde die Pflanzenanzucht von Gewächshäusern in geschlossene Hallen verlagert. Die Pflanzen werden in gestapelten Regalen aufgezogen. Die Wurzeln ragen in einen (fogponics)Nebelraum oder belüftete Nährlösung, die Blätter werden in jedem Regalfach mit Planzenlampen (heutzutage meist LED-Leuchtmittel) mit photosynthetisch aktiver Strahlung und optimierter Quanteneffizienz mit optimalen McCree-Kurven[51](farbig dargestelltes Lichtfrequenzspektrum) beleuchtet.

 
Grow-Box für Indoor-Pflanzenzucht
 
Cannabisanbau in einer Grow-Box. Deren Inneres ist mit Aluminiumfolie ausgeschlagen, um die Lichtausbeute bei den Pflanzen zu optimieren

Cannabis-Anbau (für Rauschmittel) findet eher in geschlossenen Räumen statt. Dafür hat die findige Industrie (der Niederlande) vielfältige Ausrüstungsgegenstände entwickelt.

NutzorganismenBearbeiten

Schadorganismen wie Fusarium, Phytophthora und Pythium[30] vermehren sich in Hydroponikanlagen. Beispielsweise Pseudomonas chlororaphis wird als nützliches Bakterium gegen Pythium ultimum eingesetzt.[52]

MarktentwicklungBearbeiten

Für den globalen Wirtschaftsmarkt für Hydroponik-Ausrüstung wurde 2017 eine jährlichen Wachstumsrate von 18,1 % prognostiziert, mit einer Steigerung von 226,45 Millionen US-Dollar 2016 auf 724,87 Millionen US-Dollar 2023.[53] Nach anderer Quelle aus 2018 umfasste der Markt 2016 21,2035 Milliarden US-Dollar mit einer jährlichen Wachstumsrate von 6,5 %[54]

KritikBearbeiten

Die Pflanzenernährung allein mit künstlichen Nährsalzen würde wegen der Wechselbeziehungen der Nährstoffe, Nährstoffantagonismus und - synergismus[55] zu „unharmonischer Pflanzenernährung“ führen, vom Ernährungsstandpunkt würden „jedenfalls verschiedenartige Pflanzen“ entstehen, die „nur im anatomischen Aufbau gleich, aber nicht im Inhalt und daher nicht in der Qualität“ gleich seien. Spurenelement-Zusammensetzung und Wirkstoffaufbau seien unterschiedlich.[56]

Dem gegenüberstehen die Meinungen, dass gerade durch das exakte Wissen um die Zusammensetzung der Nährlösung solche Nährstoffantagonismen vermieden werden können[3] und fehlende Nährstoffe leicht ergänzt werden können. Damit stünden den Pflanzen jederzeit optimierte Nährstoffmedien in der richtigen Zusammensetzung zur Verfügung.

Der WWF kritisiere den hohen Energieverbrauch der erdlosen Kultur aus Gewächshäusern, da wäre es sogar „sinnvoller, außer Saison importiertes Gemüse zu kaufen“.[57]

TriviaBearbeiten

Arzneimittelpflanzen werden mittels Aeroponik gezogen, wenn die Wirkstoffe aus den Wurzeln extrahiert werden (Aeroponik lässt die Wurzeln stärker wachsen als das Kraut). Nach einem neuen Verfahren soll Taxol, das zur Krebsbekämpfung eingesetzt wird und in der Natur nur in geringen Konzentrationen vorkommt, aus dem Kreislaufwasser einer Hydroponik-Anlage gewonnen werden.[58]

Weil der Nassreisanbau in überschwemmten Feldern für etwa 17 % der Emissionen des Treibhausgases Methan verantwortlich ist[59] laufen Versuche ihn mittels Hydroponik mit größeren Erträgen auf Förderbändern in Hallen heranzuziehen[60].

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten

Zimmerpflanzen-Hydrokultur

  • Margot Schubert: Mehr Blumenfreude durch Hydrokultur. 7. durchgesehene Auflage. BLV, München 1980, ISBN 3-405-12222-8.
  • Hans-August Rotter Hydrokultur: Pflanzen ohne Erde mühelos gepflegt. Falken, Niedernhausen 1980, ISBN 3-8068-4080-6.
  • Gabriele Vocke, Karl-Heinz Opitz: Prächtige Blumen und Pflanzen in Hydrokultur. 3. Neuauflage. Lenz, Bergneustadt 1988, OCLC 633566436; Hydrokultur: mühelos prächtige Blumen und Pflanzen im Heim. Überarbeitete und erweiterte Neuausgabe, Frech, Stuttgart 1988, ISBN 3-7724-1144-4.
  • Günther Kühle: Zimmerpflanzen in Hydrokultur. 6. Auflage. Neumann, Leipzig u. a. 1990, ISBN 3-7402-0014-6.
  • Karl-Heinz Opitz: Hydrokultur. Die einfache Pflanzenpflege. Üppige Zimmerpflanzen ohne Erde. Mit Tips für die Pflanzen- und Gefässwahl (= GU-Ratgeber Zimmerpflanzen). Gräfe und Unzer, München 1995, ISBN 3-7742-1681-9.
  • Margot Schubert, Wolfgang Blaicher: 1 × 1 der Hydrokultur (= BLV Garten- und Blumenpraxis), 8. durchgesehene Auflage, Neuausgabe. BLV, München u. a. 1998, ISBN 3-405-15339-5.

Hydroponik

  • William Texier: Hydroponik leicht gemacht – Alles über Pflanzenanbau im Haus, übersetzt von Astrid Schünemann, Illustrationen von Loriel Verlomme, Verlag Mama Editions, Paris, 2013, 2014, 2015, ISBN 978-2-84594-087-1.
  • W.F. Gericke: Soilless Gardening, Putnam, London, 1940, (archive.org).
  • Joachim Herbold: Bodenunabhängige Kulturverfahren im Gemüsebau: Produktionstechnik, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit, 136 Tabellen (= Hohenheimer Arbeiten). Ulmer, Stuttgart 1995, ISBN 3-8001-8238-6 (Dissertation Universität Hohenheim 1994, 277 Seiten, illustriert, unter dem Titel: Bodenunabhängige Kulturverfahren im Gewächshausgemüsebau).
  • Jiancun Liu: Entwicklung eines Systems zum Anbau von Gemüse in Fliessrinnenkulturen nach dem „Cultan“-Verfahren. 1996, DNB 950185590, OCLC 64543471 (Dissertation Universität Bonn 1996).

WeblinksBearbeiten

  Commons: Hydrokultur – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

(Zierpflanzen-)HydrokulturBearbeiten

HydroponikBearbeiten

 
Hydroponik-Gärtner mit seinen Erzeugnissen
  • Gewächshaus bei Wittenberg Tausende Tomaten in einer der größten Anlagen Deutschlands
  • Seungjun Lee, Jiyoung Lee: Beneficial bacteria and fungi in hydroponic systems: types and characteristics of hydroponic food production methods – Scientia Horticulturae, 2015 – Elsevier, (PDF-Datei)
  • Chenin Treftz, Fannie Zhang, Stanley T. Omaye: Comparison between Hydroponic and Soil-Grown Strawberries: Sensory Attributes and Correlations with Nutrient Content, Environmental Sciences and Health Graduate Program, Agriculture, Nutrition and Veterinary Sciences Department, University of Nevada, Reno, USA, (pdf-Datei) (nur 15 Testpersonen)

VideosBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Duden online
  2. Hydroponic Mushrooms!
  3. a b c d e f g h i j k l m n o William Texier: Hydroponik leicht gemacht – Alles über Pflanzenanbau im Haus. Verlag Mama Editions, Paris, 2013, 2014, 2015, ISBN 978-2-84594-087-1 (Übersetzt von Astrid Schünemann, Illustrationen von Loriel Verlomme).
  4. Kirsten Engelke: Die Wurzel – die Nährstoffaufnahme. In: Innovation. 1/2011, S. 17 (magazin-innovation.de PDF), abgerufen Mai 2018.
  5. a b c Hydroponik.
  6. a b Bundesministerium für Bildung und Forschung: Einsatz hydroponischer Systeme zur ressourceneffizienten landwirtschaftlichen Wasserwiederverwendung (bmbf-wave.de PDF, Dezember 2016), abgerufen Mai 2018.
  7. a b James S. Douglas: Hydroponics. 5. Auflage. Oxford UP, Bombay 1975, S. 1–3.
  8. H. H. Dunn: Plant „Pills“ Grow Bumper Crops. In: Popular Science Monthly. Oktober 1929, S. 29.
  9. G. Thiyagarajan, R. Umadevi, K. Ramesh: Hydroponics. (Memento vom 29. Dezember 2009 im Internet Archive) (PDF) In: Science Tech Entrepreneur. (Januar 2007), Water Technology Centre, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, Tamil Nadu 641 003, Indien.
  10. Berkeley, biography (Memento vom 5. März 2015 im Internet Archive)
  11. B.W. Veen: Relation between root respiration and root activity, Structure and Function of Plant Roots, Developments in Plant and Soil Sciences
  12. Luo Yiqi: Soil Respiration and the Environment. Elsevier, 2010, ISBN 978-0-080-46397-1, S. 45 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  13. a b c d e f g LAMBERS et.al 1998, zitiert bei: Luo Yiqi: Soil Respiration and the Environment. Elsevier, 2010, ISBN 978-0-080-46397-1, S. 45 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  14. Bryla et.al 1997, zitiert bei: Luo Yiqi: Soil Respiration and the Environment. Elsevier, 2010, ISBN 978-0-080-46397-1, S. 45 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  15. a b Umstellen / Umpolen [von Erdpflanzen auf Hydrokultur].
  16. Hydrokulturanlage „System Rößler“. Deutsche Gesellschaft für Hydrokultur e.V.
  17. Ein Leben für die Pflanzen. Deutsche Gesellschaft für Hydrokultur e.V.
  18. Nachruf Gerhard Baumann, Deutsche Gesellschaft für Hydrokultur
  19. Hans G. Hirschberg: Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-58357-5, S. 622 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  20. a b Die Vorteile und Nachteile der Hydrokultur.
  21. Hydrokulturen und Schimmel.
  22. Henry George Liddell, Robert Scott: A Greek-English Lexicon geoponikos
  23. Chilling Root Zones in Lynette Morgan: Subterranean Tactics: Root Zone Manipulation in Hydroponics
  24. Sharing Substrates in Lynette Morgan: Subterranean Tactics: Root Zone Manipulation in Hydroponics
  25. Birgit W. Hütsch, Jürgen Augustin, Wolfgang Merbach: Plant rhizodeposition - An important source for carbon turnover in soils, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 165(4):397 - 407 · August 2002
  26. Springer-Verlag: Pflanze und Wasser / Water Relations of Plants. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-94678-3, S. 1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), Seite 206.
  27. Michaela C. Theurl: CO2-Bilanz der Tomatenproduktion: Analyse acht verschiedener Produktionssysteme in Österreich, Spanien und Italien. In: Social Ecology Working Paper. 110, Wien, Dezember 2008, ISSN 1726-3816 (aau.at PDF).
  28. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Künstliche Mineralfasern. (lfu.bayern.de PDF).
  29. Waste classifikation (pdf)
  30. a b S. Lee, J.Lee: Beneficial bacteria and fungi in hydroponic systems: types and characteristics of hydroponic food production methods - Scientia Horticulturae, 2015 - Elsevier, (PDF-Datei)
  31. Irene Esteban Cuesta: Untersuchungen zur endogenen mikrobiellen Kontamination von Melonen (Cucumis Melo), Veterinärwissenschafliches Department der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München, Lehrstuhl für Lebensmittelsicherheit, München 2016, pdf-Datei
  32. Die hängenden Gärten von Kreuzberg, bei zeit.de
  33. „Flüchtige“ Medizin aus Pflanzen – Ätherische Öle gegen schwer behandelbare Pilzerkrankungen, pflanzenforschung.de, 22. März 2018
  34. Noll, Daniela (2011) Vergleich verschiedener Methoden zur Qualitätsbeschreibung beim Apfel der Sorte "Goldrush" unter Berücksichtigung integrierter und biologischer Produktionsmethoden und radiästhetischer Belastung des Mikrostandortes. Diplomarbeit, Universität Wien. Fakultät für Lebenswissenschaften
  35. Maike Kramer, Anna Maksylewicz-Kaul, Rafal Baranski, Thomas Nothnagel, Reinhold Carle, Dietmar R. Kammerer: Effects of cultivation year and growing location on the phenolic profile of differently coloured carrot cultivars; Journal of Applied Botany and Food Quality 85, 235 - 247 (2012)
  36. K.Skwarlo-Sonta, E. Rembialkowska, J.Gromadzka-Ostrowska, D.Srednicka-Tober, M.Baranskia, T.Krolikowskic, K.Wisniewska, A.Rusaczonek, E.Hallmann, L.Lueck, C.Leifert: Response of animal physiology to organic versus conventional food production methods, NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences, Volume 58, Issues 3–4, Dezember 2011, Seiten 89–96
  37. Singapore's New Business Opportunity: Food from the Roof, bei cityfarmer.org
  38. F. Scheffer, P. Schachtschnabel, und andere: Lehrbuch der Bodenkunde. Spektrum, Akademischer Verlag, Heidelberg 2010, S. 16.;
    zitiert bei Josef Schönleitner: Gehölzstrukturen an Hochwasserschutzdämmen / Woody Plants on Leeves. Wien, Mai 2013, Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau, Department für Bautechnik und Naturgefahren Universität für Bodenkultur Wien (zidapps.boku.ac.at PDF).
  39. Hydroponics, Zeolith-Hersteller-Website
  40. a b c d e f Kevin Espiritu: Hydroponic Growing Media.
  41. Jacek Dyśko, Stanisław Kaniszewski, Waldemar Kowalczyk: Lignite as a new medium in soilless cultivation of tomato. In: Journal of Elementology. 20, Nr. 3, S. 559–569. doi:10.5601/jelem.2014.19.1.622, ISSN 1644-2296
  42. Max von Knoop: Bewässerungszyklen bei Hydrokulturen
  43. Josef Schönleitner: Gehölzstrukturen an Hochwasserschutzdämmen / Woody Plants on Leeves. Wien Mai 2013, Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau, Department für Bautechnik und Naturgefahren, Universität für Bodenkultur Wien (zidapps.boku.ac.at PDF)
  44. B.A. Kratky: Three non-circulating hydroponic methods for growing lettuce, 2009, ISHS Acta Horticulturae 843, 65-72, International Symposium on Soilless Culture and Hydroponics, DOI: 10.17660/ActaHortic.2009.843.6.
  45. Bernard A. Kratky:A Capillary, Noncirculating Hydroponic Method for Leaf and Semi-head Lettuce (Abstract), Hort Technology, American Society for Horticultural Science (Herausgeber), (pdf-Datei)
  46. B.A.Kratky: Low Technology Hydroponic Methods for growing potatoes in Hawaii, (pdf-Datei)
  47. NFT Production of Lettuce (englisch)
  48. Fogponics: A New Spin on Aeroponic Gardens
  49. Haque: Integrated floating cage aquageoponics system (IFCAS): An innovation in fish and vegetable production for shaded ponds in Bangladesh. In: Aquaculture Reports. 2, 2015, S. 1–9. doi:10.1016/j.aqrep.2015.04.002.
  50. Matt LeBannister: With a Little Help From Your (Many) Friends: Beneficial Microbe Populations in the Indoor Garden
  51. Was sind die Unterschiede zwischen PAR, PPF, PPFD und Lumen?
  52. Seungjun Lee - Google Scholar Citations. In: scholar.google.de. Abgerufen am 3. Juli 2018.
  53. Global Hydroponics Market Report 2017–2023: Market is expected to grow from $226.45 million in 2016 to reach $724.87 million by 2023 – Research and Markets.
  54. Hydroponics Market – Segmented by Type, Crop Type, and Geography – Growth, Trends and Forecasts (2018–2023).
  55. Hendrik Führs, Reinhard Elfrich: Nährstoffwechselwirkungen in Boden und Pflanze, pdf-Datei
  56. Erwin Lengauer: Die Mikrobentätigkeit an der Pflanzenwurzel, Forschungszentrum Berglandwirtschaft, Universität Innsbruck, pdf-Datei
  57. Daniel Friedli: Jetzt kommt der Hydro-Salat, bei nzz.ch
  58. Ulrich Lüttge: Faszination Pflanzen. Springer-Verlag, 2017, ISBN 978-3-662-52983-6, S. 302 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
  59. Intergovernmental Panel on Climate Change Special Reports – Land Use, Land-Use Change and Forestry: Sources and Sinks of Methane auf ipcc.ch,
  60. Landwirtschaft der Zukunft - Reis auf dem Förderband