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Ein umfassender Leitfaden fĂŒr nachhaltige hydroponische Landwirtschaft

Hydroponik ist die Methode, Pflanzen ohne Erde anzubauen. Hydroponische Systeme liefern NÀhrstoffe an die Pflanzenwurzeln in einer Lösung auf Wasserbasis, anstatt dass die Pflanzen NÀhrstoffe aus dem Boden extrahieren.

Es gibt zwei Haupttypen von hydroponischen Systemen - passiv und aktiv. Passive Systeme sind die grundlegenderen der beiden. Diese Systeme verwenden ein Wachstumsmedium wie Sand oder Vermiculit, um Feuchtigkeit zu speichern. Sie sind ideale Systeme fĂŒr AnfĂ€nger, da sie einfach zu installieren, tragbar und kostengĂŒnstig sind. Die zwei Arten von passiven Systemen sind Docht und Abfluss.

Aktive Systeme sind komplexer und erfordern eine Pumpe und andere Vorrichtungen, um die nĂ€hrstoffreiche Lösung fĂŒr die Pflanze zu verabreichen. Einige aktive Systeme erfordern auch ein Wachstumsmedium, obwohl sie eines verwenden, das schnell wie glattes Kies ableitet. Aktive Systeme umfassen Wasserkultur, NĂ€hrfilmtechnik (NFT), Ebbe & Flut, RĂŒckgewinnungs- und Nichtwiederherstellungs-Tropfsysteme und Aeroponik.

Close-up of growing medium.
Nahaufnahme des wachsenden Mediums.

Passive Hydroponische Systeme

Das Dochtsystem ist das populĂ€rste der passiven Systeme, hauptsĂ€chlich wegen seiner Einfachheit. In einem Dochtsystem werden Pflanzen in Wachstumsmedium in einer Kulturschale platziert. Unter dem Growtray hĂ€lt ein Reservoir die NĂ€hrlösung. Dochte strecken sich zu der Lösung und ziehen sie in das Wachstumsmedium. Das Dochtsystem ist ideal fĂŒr den Start von Samen oder das Einwurzeln von Stecklingen. Es unterstĂŒtzt jedoch nicht sehr gut gewachsene Pflanzen, da die Wurzeln nur wenig wachsen können.

Das Ablaufsystem ist nicht so beliebt wie das Dochtsystem, da es mehr Wartung erfordert. In diesem System werden Pflanzen in einem Growtray ĂŒber einem Reservoir platziert, Ă€hnlich wie ein Dochtsystem. Die Lösung wird ein- bis dreimal tĂ€glich durch das System gegossen. Es lĂ€uft in das Reservoir und kann wiederverwendet werden. Der Hauptnachteil dieses Systems besteht neben der hohen Wartung darin, dass die Wurzeln die AbflusskanĂ€le verstopfen können.

An example of NFT hydroponic system, an active system, at Epcot in Orlando, Florida. Photo from sheepguardingllama (flickr)
Ein Beispiel fĂŒr ein NFT-Hydroponik-System, ein aktives System, bei Epcot in Orlando, Florida. Foto von sheepguardinglama (flickr)

Aktive hydroponische Systeme

Von den aktiven Systemen ist das Wasserkultursystem am einfachsten. Auch als UnterbelĂŒftungssystem bezeichnet, verwendet es eine Schaumplattform, die die Pflanzen hĂ€lt. Die Plattform schwimmt direkt auf der NĂ€hrlösung. Eine mit einem Ausströmer verbundene Luftpumpe versorgt die Lösung und die Pflanzenwurzeln mit Sauerstoff. Dieses System ist im Klassenzimmer zu finden und ist beliebt fĂŒr den Anbau von Blattsalat, da Salat eine wasserliebende Pflanze ist, die in dieser Art von Aufbau sehr gut wĂ€chst.

Das Nutrient Film Technique System ist ein klassisches Hydroponik System. Die Pflanzen werden in Körben gehalten, deren Wurzeln in einem Grow-Tray baumeln. Unterhalb der Anzuchtschale hĂ€lt ein VorratsbehĂ€lter die NĂ€hrlösung, die mit einer Tauchpumpe ĂŒber ein Rohr in die Anzuchtschale gepumpt wird. Die Lösung fließt ĂŒber die Wurzeln und fließt zurĂŒck zum Reservoir. Es gibt wenig Wartung, da die Pumpe die Lösung kontinuierlich zu den Pflanzenwurzeln drĂŒckt und kein Wachstumsmedium zu ersetzen ist. Der grĂ¶ĂŸte Nachteil dieses Systems ist das Wurzelsterben durch Sauerstoffmangel in der Lösung. Das System kann jedoch großflĂ€chige Kulturen unterstĂŒtzen und ist eine gute Wahl fĂŒr den Einsatz in Gebieten mit schlechter BodenqualitĂ€t.

An active hydroponic system. A water-based nutrient-rich solution flows over the roots in the grow medium. Photo by sustainableflatbush (flickr)
Ein aktives Hydroponik-System. Eine nĂ€hrstoffreiche Lösung auf Wasserbasis fließt ĂŒber die Wurzeln im Wachstumsmedium. Foto von sustainableflatbush (flickr)

Das Ebb & Flow-System ist wegen seiner geringen Wartung das beliebteste aktive System. In diesem System, wachsen Wachstumsmedium wie z. B. Steine ​​wachsen oder Kies fĂŒllt die Grow-Tray. Das Tablett wird ĂŒber den BehĂ€lter gelegt, in dem sich eine Tauchpumpe befindet. Wenn der Zeitgeber die Pumpe einschaltet, wird NĂ€hrlösung in die Zuchtschale gepumpt, die sie normalerweise fĂŒllt. Der Timer schaltet die Pumpe aus und die Lösung lĂ€uft aus dem Growtray in den BehĂ€lter. Die Wurzeln werden jedesmal mit Sauerstoff angereichert, wenn das Wachstumstablett von der Lösung entleert wird.

RĂŒckgewinnungs- und Nicht-RĂŒckgewinnungs-Tropfsysteme (manchmal auch als Top-Feed-Systeme bezeichnet) werden ebenfalls hĂ€ufig verwendet. Eine Pumpe auf einem Timer schiebt die Lösung durch Rohre, die die Lösung an der Wurzel jeder Pflanze tropfen. Die Lösung fließt durch das Wachstumsmedium in der Kulturschale nach unten und wird entweder in dem Reservoir zurĂŒckgewonnen oder wird vollstĂ€ndig von der Pflanze verwendet. Das Wiederherstellungssystem ist effizienter, da es die Lösung wiederverwendet. Tropfsysteme können fĂŒr den großflĂ€chigen Anbau vieler verschiedener Pflanzenarten verwendet werden.

Aeroponics Systeme verwenden kein Wachstumsmedium oder Grow-Tray. Vielmehr werden Pflanzen in Containern aufgehĂ€ngt und die Wurzeln werden periodisch mit der NĂ€hrlösung besprĂŒht. Dies ist leicht das High-Tech aller hydroponischen Systeme. Ein Timer, der mit einer Pumpe verbunden ist, misst die Nebelbildung, die alle paar Minuten durchgefĂŒhrt wird, um ein Austrocknen der Wurzeln zu verhindern. Aeroponische Systeme werden am hĂ€ufigsten in Labors verwendet und wurden aufgrund der Kosten fĂŒr die Einrichtung des Systems nicht so hĂ€ufig im kommerziellen Betrieb verwendet. Die NASA experimentierte auch mit aeroponischen Systemen fĂŒr den Weltraumeinsatz. Diese Systeme sind ideal fĂŒr die effiziente Nutzung von GewĂ€chshausflĂ€chen, da die Pflanzen vertikalen Raum und horizontalen Raum nutzen.

The Aerogarden is an example of an aeroponic system.
Der Aerogarden ist ein Beispiel fĂŒr ein aeroponisches System.

Vor- und Nachteile der hydroponischen Landwirtschaft

Viele hydroponische Systeme, wie das aeroponische System und das NFT-System, verursachen aufgrund der Notwendigkeit von Pumpen, SchlĂ€uchen und Zeitgebern hohe Startkosten. Aktive Systeme erfordern auch eine höhere Wartung in Form von Überwachung (von Pumpen und Zeitgebern), pH-Wert-Test von recycelter NĂ€hrlösung und UnterstĂŒtzung der Pflanzen. In Systemen, die Wachstumsmedium erfordern, wird dieses Medium normalerweise nach jeder Ernte ersetzt. Die Hydrokultur ist auch komplizierter und komplizierter als die traditionelle Feldfarm.

Trotz der Nachteile hat Hydroponik viele nĂŒtzliche Anwendungen. Der grĂ¶ĂŸte Vorteil ist die FĂ€higkeit, Pflanzen in Gebieten anzubauen, die typischerweise eine schlechte BodenqualitĂ€t haben und Pflanzen können außerhalb ihrer normalen Anbaugebiete (WĂŒsten oder extrem kaltes Klima) angebaut werden. Hydroponische Farmen liefern viel mehr Ernten als die traditionelle Farm, wenn man die Farm in derselben GrĂ¶ĂŸe betrachtet. Zum Beispiel kann ein Hektar Hydrokultur Bauernhof bis zu zehntausend Pflanzen im Vergleich zu einem Drittel dieser Zahl auf einer Farm (Archimedes) liefern. Die Implikationen dieser Zahlen sind enorm fĂŒr die Nahrungsmittelproduktion, insbesondere in Gebieten, in denen die Kulturpflanzen typischerweise nicht gut wachsen. DarĂŒber hinaus wird die Fruchtfolge obsolet, weil es keinen Boden gibt, aus dem NĂ€hrstoffe ausgeschöpft werden.

Alles in allem hat die hydroponische Landwirtschaft viele Vorteile, die fĂŒr unsere zukĂŒnftige Nahrungsmittelproduktion sowohl auf der Erde als auch im Weltraum weiter erforscht und erforscht werden. Hydroponische Systeme ermöglichen es auch den Bewohnern von Wohnungen oder Bewohnern von kleinen HĂ€usern und Höfen, etwas von ihrem eigenen GemĂŒse anzubauen, was fĂŒr einige Familien in dieser Zeit ein erheblicher Vorteil fĂŒr Gesundheitsrisiken in unserer ErnĂ€hrung, Wirtschaftskrisen und begrenzten Platz ist. NatĂŒrlich gibt es viele hydroponische Systeme fĂŒr viele verschiedene Situationen und Pflanzen, genug, dass jede Anwendung oder Familie herausfinden wird, dass sie ihren BedĂŒrfnissen entspricht.

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