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Messung von ORP in der Hydrokultur

Das Oxidations-Reduktions-Potential (ORP) ist ein kritischer Parameter in hydroponischen Systemen, der das Pflanzenwachstum und die Nährstoffverfügbarkeit beeinflusst1.

Das Verständnis des optimalen ORP-Bereichs für hydroponische Pflanzen ist essentiell für die Aufrechterhaltung gesunder Wachstumsbedingungen2.

Typischerweise sind ORP-Werte zwischen +300 mV bis +400 mV3 ideal für die Förderung der Sauerstoffverfügbarkeit und Nährstoffaufnahme in hydroponischen Umgebungen.


Einführung

Die ORP-Messung ist integraler Bestandteil der hydroponischen Landwirtschaft, bei der Pflanzen in nährstoffreichen Wasserlösungen statt in Erde wachsen. Sie ist essentiell für das Verständnis der oxidativen und reduktiven Eigenschaften der Lösung, die die Sauerstoff4- und Nährstoffverfügbarkeit beeinflussen. ORP-Werte beeinflussen die Verfügbarkeit von Sauerstoff und Nährstoffen in hydroponischen Systemen und wirken sich direkt auf Pflanzengesundheit und -wachstum aus5.

Die Aufrechterhaltung optimaler ORP-Bedingungen ist essentiell für die Maximierung der Nährstoffaufnahme und die Förderung kräftigen Pflanzenwachstums in hydroponischen Anlagen.

Der optimale ORP-Bereich für hydroponische Pflanzen variiert je nach Faktoren* wie Pflanzenart, Wachstumsstadium und Umweltbedingungen. Generell sind ORP-Werte zwischen +300 mV bis +400 mV6 förderlich für gesundes Pflanzenwachstum in hydroponischen Systemen. Abweichungen von diesem Bereich können die Nährstoffverfügbarkeit und Sauerstoffgehalte beeinflussen und potenziell die Pflanzengesundheit und Produktivität beeinträchtigen.

LAQUAtwin ORP-11 Taschenmessgerät bietet eine praktische Lösung zur Überwachung der ORP-Werte in hydroponischen Systemen und liefert genaue Messwerte mit einer Präzision von ±2mV. Mit seinem kompakten Design und der benutzerfreundlichen Oberfläche ermöglicht das ORP-Messgerät eine effiziente ORP-Messung in hydroponischen Anlagen, wodurch Züchter die Nährstoffversorgung optimieren und optimale Wachstumsbedingungen für ihre Kulturen aufrechterhalten können.


Methode

Sammlung & Vorbereitung

  1. Wasserproben aus dem hydroponischen Lösungsreservoir sammeln und dabei eine repräsentative Probenahme aus verschiedenen Bereichen des Systems sicherstellen.
  2. Das ORP-Messgerät für die Messung vorbereiten und eine ordnungsgemäße Kalibrierung sicherstellen.

Kalibrierung

Kalibrieren Sie das LAQUAtwin ORP-11 Taschenmessgerät mit 225 mV Standardlösung, um genaue Messwerte zu gewährleisten.

Messung

  1. Den ORP-Sensor in die hydroponische Lösung eintauchen und warten, bis sich der Messwert stabilisiert.
  2. Den stabilisierten ORP-Messwert, der auf dem Messgerät angezeigt wird, aufzeichnen und dabei eine konsistente Messtechnik über alle Proben hinweg sicherstellen.
  3. Den Sensor nach jeder Messung mit sauberem Wasser abspülen und trocken tupfen, um Kreuzkontamination zu verhindern.
  4. pH-Wert mit LAQUAtwin pH Messgerät messen. Der pH-Wert beeinflusst die Fähigkeit der Pflanzen, Nährstoffe aufzunehmen.9 Generell wird ein pH-Bereich von 5 – 6 als optimal für Hydroponik angesehen.10

Tabelle 17: Hydroponische Gesundheit bei verschiedenen ORP-Werten

ORP Nährlösung < 250 mV +250 - 300 mV +300 - +400 mV +400 - +450 mV > 450mV
Hydroponisches Wachstum Risiken:
Nährlösung fehlt Sauerstoff.
Hohe Nitritwerte, die für Pflanzen schädlich sind8
Nährstoffaufnahmerate nicht bei vollem Potenzial.
Mögliche Infektionen
Optimale Bedingung* Nährstoffaufnahmerate nicht bei vollem Potenzial.
Mögliche Infektionen
Wurzelschäden bei längerer Dauer

Ergebnisse und Vorteile

Die ORP-Messung hilft hydroponischen Züchtern, die Nährlösung fein abzustimmen und sicherzustellen, dass Pflanzen das optimale Gleichgewicht von Nährstoffen und Sauerstoff für gesundes Wachstum und maximale Erträge erhalten.

Regelmäßige ORP-Überwachung ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme wie Nährstoffmängel oder Sauerstoffmangel. Züchter können rechtzeitig Korrekturmaßnahmen ergreifen, um ideale Wachstumsbedingungen aufrechtzuerhalten.

Durch die Verwendung des LAQUAtwin ORP-11 Taschenmessgeräts können Züchter eine präzise Kontrolle über die ORP-Werte aufrechterhalten, was zu konsistentem und robustem Pflanzenwachstum im hydroponischen System führt.

Tabelle 2: Folgemaßnahmen zur Erhöhung des ORP (Sauerstoffgehalt)

ORP erhöhen (Sauerstoffgehalt)
1. Verwendung von Oxidationsmitteln
  • Wasserstoffperoxid (H2O211)
    – Zerfällt in Wasser und Sauerstoff.
  • Ozongeneratoren12
    – Oxidieren unerwünschte Organismen weg
    – Zu überwachen, da Risiko einer Ozonvergiftung bestehen kann
  • Hypochlorige Säure13
    – Weitere Vorteile wie Reduzierung von Salzablagerungen in Lösungen
    – Verhindert Kalk und Biofilme für bessere Wurzelgesundheit
2. Luftpumpen14 in hydroponischen Systemen
3. Nährlösung mit Luft durchblasen15

Tabelle 3: Folgemaßnahmen zur Verringerung des ORP (Sauerstoffgehalt)

ORP verringern (Sauerstoffgehalt)
1. Verwendung von Reduktionsmitteln
  • Titancitrat16

Referenzen und weiterführende Literatur

1,5,9,16 Jørgen Lissner, Irving A. Mendelssohn, Christopher J. Anastasiou. (2003, March 11). A method for cultivating plants under controlled redox intensities in hydroponics. Aquatic Botany. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304377003000172

2-3, 6,12,14 CCH2O. (2024, February 14). Hydroponic ORP Management. Current Culture H2O. Retrieved from https://cch2o.com/hydroponic-orp-management/

7 https://cch2o.com/hydroponic-orp-management/

4, 8 Oxidation reduction potential (ORP) - agrowtronics - iiot for growing. AGrowTronics. (n.d.). Retrieved from https://www.agrowtronics.com/oxidation-reduction-potential-orp/

10 Electrical conductivity and ph guide for Hydroponics - Oklahoma State University. Electrical Conductivity and pH Guide for Hydroponics | Oklahoma State University. (2017, April 1). Retrieved from https://extension.okstate.edu/fact-sheets/electrical-conductivity-and-ph-guide-for-hydroponics.html

11 Biksa, E. (2023, April 19). Hydroponic ORP controls. GROZINE. Retrieved from https://www.grozine.com/2015/05/05/hydroponic-orp-controls/

13 Biksa, E. (2024, January 16). ORP Meter Review. GROZINE. Retrieved from https://www.grozine.com/2024/01/15/orp-meter-review/

15 FloraFlex. (2023, May 10). Promoting healthy plant growth: A guide to hydroponic air pumps. Promoting Healthy Plant Growth: A Guide to Hydroponic Air Pumps. Retrieved from https://floraflex.com/UK/blog/post/promoting-healthy-plant-growth-a-guide-to-hydroponic-air-pumps#:~:text=Hydroponic%20air%20pumps%20are%20an,and%20promoting%20healthy%20root%20growth

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