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pH-Wert

Genaue Informationen zu diesem Thema findet man nicht mal in wissenschaftlichen Büchern, ich berichte nur über meine persönlichen schmerzhaften Erfahrungen und Rückschlüsse daraus.

Damit ich erfahre, welche Bedeutung pH-Wert im Wurzelbereich der Orchideen hat, mussten ein Paar Pflanzen ins Jenseits befördert werden, andere konnte ich noch retten.

Bei pH-Wert unter 5,5 lösen sich unsere Zähne im wahrsten Sinne des Wortes auf. Natürlich nicht sofort und nicht in kurzer Zeit, dem entgegen wirkt der Speichel, dessen pH-Wert zwischen 6,5 und 6,9 liegt und bei Stimulation der Speicheldrüsen ansteigt. Aber die Zähne werden durch die von Bakterien gebildeten Säuren krank. So fühlen sich auch die empfindlichen Wurzel von Paphiopedillum, die an das Leben an Kalkfelsen angepasst sind, wenn sie in die allgegenwärtigen sauren Pinienrinde gesteckt werden. Ja, nicht alle Frauenschuhe sind Litophyten, aber auch die Epiphyten unter diesen leben im Humus in Spalten, und Humus ist neutral.

Meinen ersten Frauenschuh habe ich natürlich in die Orchideenerde aus dem Baumarkt eingepflanzt, wo denn sonst. Schön, das er überhaupt überlebt hat, bis ich gelesen habe, daß die Paphiopedillen kalkbedürftig sind. Die Blätter hingen vom Topf herab und wurden immer schlapper. Bereits nach der ersten Kalkgabe ging es bergauf, kurz darauf kam die erste Blüte, mittlerweile hat die Pflanze beachtliche Größe erreicht und die neuen Blätter stehen wie eine Eins. Das kann natürlich auch nicht am pH-Wert-Anstieg liegen, sondern am gedeckten Kalzium-Bedarf. Die Pflanze wächst übrigens seit geraumer Zeit in Blumenerde-Lavamulch-Gemisch.

Ähnliche Geschichte passierte aber mit Zygopetalum (höchstwahrscheinlich Galeopetalum Giant Rhein Moonlight), und der Pflanze fehlte definitiv an nichts. Die wurde mit von mir nach wissenschaftlichen Erkenntnissen erstellen Mischung gedüngt, die benutze ich auch jetzt zur vollsten Zufriedenheit meiner Orchideen. Nur jetzt ist die übliche Blumenerde im Topf und die Pflanze wächst zusehends und blüht öfters, ich habe die sogar teilen müssen, so hat die sich verbreitet. Und damals war es - was kann es denn sonst gewesen sein - Orchideenerde, und die Pflanze erstarrte, war irgendwie weder tot noch lebendig, überhaupt kein Wachstum, aber auch kein Eingehen. Bis ich Guanokalong in den Boden eingearbeitet habe. Ich habe eine Weile mit organischen Düngern rumexperimentiert, bei Hanfzüchter-Forum habe ich gelesen, Fledermaus-Guano gibt den Pflanzen alles, was die brauchen. Nach dem Beimischen von Guano entwickelte sich die Pflanze rasant und erblühte bald. Erst später habe ich begriffen, das es auf Neutralisierung der Säuren im Boden zurückzuführen ist, zunächst habe ich an pH-Werte überhaupt nicht gedacht und nichts gemessen. Ich habe dummerweise an wundersame Wirkung von Guano geglaubt, womit wir schon beim traurigen Teil der Geschichte sind. Ich habe eine Cattleya geteilt und dem Substrat dabei ordentliche Portion Guano beigemischt. Kurz darauf hatten die Pflanzen keine gesunden Wurzel mehr, alles verfault, und ich konnte nicht verstehen, woran es liegt. Gleichzeitig besprühte ich einen Teil meiner Vandeen mit Guano-Teelösung. Gott sei Dank nicht alle, eine Brunnea, eine Deninsoniana und ein Paar Hybride. Die Wurzel wurden hölzern und die Pflanzen vertrockneten. An Überdüngung konnte es nicht legen, die Messungen ergaben niedrige Salzkonzentration, dafür war aber pH-Wert der gebrauchsfertigen Lösung 8,2. Erst dann war mir alles klar.

Jetzt achte ich auf die pH-Werte des Substrats und der Gieß- bzw. Sprühlösungen und alles ist im grünen Bereich. Und bei der Wahl des Substrats für eine neue Pflanze erkundige ich mich über die natürlichen Lebensbedingungen der Gattung bei Hybriden bzw. der Art bei Naturformen. Dabei hat sich Wikipedia als weniger vertrauenswürdige Quelle erwiesen als z.B. IOSPE.

Für die Messungen würde ich Tropftest oder gutes altes Lackmuspapier empfehlen, mit dem einen Messgerät, das ich habe (Adwa AD12), bin ich total enttäuscht, Abweichungen von richtigen Werten sind gigantisch

29.8.16 16:04, kommentieren

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Leitfäfigkeit und osmotischer Druck

Üblicherweise wird die empfohlene Düngerkonzentration im Wasser in µS/cm angegeben – es wird davon ausgegangen, dass es zwischen der Leitfähigkeit und dem osmotischen Druck einen direkten Zusammenhang gibt. Dem folgenden Text kann man entnehmen, ob es tatsächlich so ist.

Worum handelt es sich eigentlich bei diesem osmotischen Druck? Zitat aus Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Osmose :

Als Osmose (griechisch ὠσμός ōsmós „Eindringen“, „Stoß“, „Schub“, „Antrieb" ) wird in den Naturwissenschaften der gerichtete Fluss von molekularen Teilchen durch eine selektiv- oder semipermeable Trennschicht bezeichnet. Häufig wird Osmose beschrieben als die spontane Passage von Wasser oder eines anderen Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran, die für das Lösungsmittel, jedoch nicht die darin gelösten Stoffe durchlässig ist.

Triebkraft der spontan ablaufenden Osmose ist der Unterschied zwischen den chemischen Potentialen eines oder mehrerer Stoffe in den durch eine Membran getrennten Phasen. Diese können aus flüssigen und gasförmigen Lösungen oder Reinstoffen bestehen. Teilchen (Atome, Moleküle oder Ionen) der Komponenten, für die die Membran durchlässig ist, diffundieren in Richtung ihres niedrigeren chemischen Potentials.

Als osmotischen Druck Π bezeichnet man denjenigen Druck, den man auf die Lösung ausüben muss, um das Eindringen der Lösungsmittelteilchen zu verhindern.

Durch den Lösungseffekt verringert sich das chemische Potential des Lösungsmittels in der Lösung gegenüber dem reinen Stoff, verbunden mit einer Erniedrigung des Sättigungsdampfdrucks bei Flüssigkeiten oder des Partialdrucks bei Gasen. Damit ist der Lösungseffekt eine unmittelbare Ursache für Osmose.

Ist die Konzentration der gelösten Ionen im Wasser außerhalb der Wurzel höher als im Wurzelinneren, so hat das Wasser innerhalb der Wurzel höheres chemisches Potential. Differenz der chemischen Potentiale erzeugt Druckdifferenz, weil die Wurzeloberfläche eine semipermeable Membran ist; das Wasser diffundiert in die Richtung des niedrigeren Potentials – der Pflanze wird das Wasser entzogen. Damit es nicht passiert, hat man dafür zu sorgen, dass chemisches Potential des Gießwassers nicht solchem im Wurzelinneren unterliegt, das ist ja allgemein bekannt.

Von welchen Faktoren ist osmotischer Druck abhängig?

Das van-’t-Hoff’sche Gesetz besagt: der osmotische Druck ist ebenso groß wie der Druck eines Gases gleicher Teilchendichte  n {displaystyle n} n und Temperatur  T {displaystyle T} T“:

 

Hierbei ist

In dieser Form gilt das Gesetz nur für verdünnte Lösungen (< 0,1 mol/L).

Damit wir vergleichen können, welche Veränderung des chemischen Potentials 1g von diversen Salzen, die für die Herstellung der Orchideendünger verwendet werden können, bei der Auflösung in 1 Liter Wasser hervorrufen, teilen wir 1g durch die molare Masse und multiplizieren mit Van-’t-Hoff-Faktor i (R und T sind für den Vergleich nicht relevant):

Calciumnitrat: Ca(NO3)2 => Ca+2 und 2x NO3-, i = 3; 1/164,09 x 3 = 0,0183

Kaliumnitrat: KNO3 => K+ und NO3-, i = 2; 1/101,11 x 2 = 0,0198

Ammoniumnitrat: NH4NO3 => NH4+ und NO3-, i = 2; 1/80,04 x 2 = 0,025

Monoammoniumphosphat: (NH4)H2PO4 => NH4+ und H2PO4 -, i = 2, 1/115,03 x 2 = 0,0174

Kaliumdihydrogenphosphat: KH2PO4 => K+ und H2PO4 -, i = 2, 1/136,09 x 2 = 0,0147

Bittersalz: MgSO4*7H2O => Mg+2 und SO4-2, i = 2, 1/246,48 x 2 = 0,008

Kaliumsulfat: K2SO4 => 2xK+ und SO4-2, i = 3, 1/174,26 x 3 = 0,0172

Hier wird bereits ersichtlich, dass die empfohlene Düngerkonzentration nicht pauschal in g/l angegeben werden kann: z.B. Auflösung von 1g Ammoniumnitrat ergibt mehr als dreifache Ionenkonzentration als die von 1g Bittersalz, die Streuung ist allgemein sehr hoch.

Die Relation der errechneten Zahlen entspricht der Relation der Ionen im Wasser - prüfen wir nun, inwiefern diese der Relation der erzeugten Leitfähigkeitswerte entsprechen, letzte entnehmen wir der Tabelle: https://www.landwirtschaftskammer.de/gartenbau/beratung/pdf/ec-werte-duenger.pdf . Teilen wir zunächst den EC-Wert für 1‰-Lösung durch die oben berechneten Zahlen, dann berechnen wir das Verhältnis in %, wobei wir als 100% das Ergebnis für Kaliumdihydrogenphosphat nehmen:

Calciumnitrat (s. in der Tabelle Kalksalpeter, S. 8): 1,1/0,0183 = 60,11 => 127%

Kaliumnitrat (Yara Krista-K plus): 1,35/0,0198 = 68,18 => 143%

Ammoniumnitrat (nicht in der Tabelle, gemessen): 1,6/0,025 = 64 => 134%

Monoammoniumphosphat (Yara Krista-MAP): 0,7/0,0174 = 40,23  => 84,5%

Kaliumdihydrogenphosphat (Yara Krista-MKP): 0,7/0,0147 = 47,62 => 100%

Bittersalz (Yara Krista-MgS): 0,7/0,008 = 87,5 => 184%

Kaliumsulfat (s. Sonstige): 1,7/0,0172 = 98,84 => 208%

(Ammoniumnitrat kann als Sprengstoff verwendet werden und ist in Deutschland in reiner Form nicht erhältlich)

Die Prozentsätze zeigen die Veränderungen der Leitfähigkeit pro gleiche Ionen-Anzahl. Auch hier sehen wir große Streuung, welche die EC-Messungen praktisch unnützlich macht. Leitfähigkeit ist von mehreren Faktoren abhängig, nicht nur von der Anzahl der Ionen. Z.B. fast doppelte Veränderung der Leitfähigkeit der Bittersalz-Lösung bei gleicher Ionen-Anzahl im Vergleich mit der Kaliumdihydrogenphosphat-Lösung ist offensichtlich auf die Zweiwertigkeit der Mg- und SO4-Ionen zurückzuführen. Mehr dazu bitte hier lesen:

http://www.u-helmich.de/che/Q1/inhaltsfeld-2-sb/8-LFTitration/indexSB-8.html

Die Leitfähigkeit der Lösung ändert sich nicht linear bei der Erhöhung der Salzkonzentration, nicht umsonst sind in der Tabelle Werte für 0,5‰-, 1‰-, 1,5‰- und 2‰-Lösungen angegeben, wobei für uns eher die Werte für Konzentrationen weit unterhalb 0,5‰ relevant sind.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass pauschale Empfehlungen für die Leitfähigkeit-Werte der Düngerlösungen aufgrund der fehlenden direkten Korrelation mit den Änderungen des chemischen Potentials der Lösung praktisch sinnlos sind. Aus demselben Grund sind pauschale Empfehlungen für Salzkonzentration nicht möglich. Höhe der Düngergaben sollte auf Erfahrungswerten basieren, dabei ist zu berücksichtigen, dass die Pflanzen wie auch alle Lebewesen anpassungsfähig sind und nach einer Eingewöhnungsphase höhere Konzentrationen vertragen können.

In der Landwirtschaft erspart man sich durch die EC-Messungen das Abwiegen des Düngers, vorausgesetzt, verschiedene Dünger werden nicht in einem Becken gemischt.

Trotz allen Ausführungen oben halte ich die EC-Messungen des Ausgangswassers für unverzichtbar, die Erfahrungswerte bei der Düngung müssen immer die Vorbelastung des Wassers berücksichtigen. Ich persönlich benutze für die Düngerlösungen durch Umkehr-Osmose-Anlage + Vollentsalzung gereinigtes Wasser mit Leitfähigkeit 1,5-5 µS/cm, bei höheren Werten wechsle ich Filter bzw. Harz. So ist man auf der sicheren Seite.

 

 

PS.: solche irreführenden Empfehlungen bezüglich der Düngerkonzentration im Wasser wie diese sollte man ignorieren:

„Maximal zuträgliche Düngerwerte sind im dem Buch „Orchidenkultur, von Gertrud Fast „ wie folgt definiert worden:

Stickstoff 67 - 135 mg/l

Phosphor 53 - 106 mg/l

Kali 67 - 135 mg/l

Der untere Wert ist für kleinere und empfindliche Naturformen, der obere Wert für Hybriden.“

Im Original handelt es sich nicht um Salzkonzentration im Gießwasser, wie es dem Vortrag „Wasser und Dünger“ von UweM. eindeutig zu entnehmen ist, sondern um Gründüngung, die Werte sind in g pro Liter Substrat angegeben. Der zitierte Absatz vollständig:

"Mit der Gesamtgabe von 1 bis 2 g Volldünger je Liter Substrat verabreicht man der Pflanze eine bestimmte Menge an Reinnährstoffen, die von der Zusammensetzung des Düngemittels abhängig ist. Beispielsweise sind in 1 g Mairol 140 mg N, 120 mg P2O5 und 140 mg K2O enthalten, was einer Relation von 1 : 0,85 : 1 enspricht. Nach Angaben von PENNINGSFELD (1976) liegen die optimalen Reinnährstoffgaben bei Verwendung von Torf-Styromull-Substraten in folgendem Bereich:

N                            67-135 mg/l

P2O5                      53-106 mg/l

K2O                        67-135 mg/l

MgO                     14-28 mg/l

Fe                          2,5 mg/l

Mn                        1,0 mg/l

Cu                          0,75 mg/l

Mo                        0,4 mg/l

B                             0,2-0,4 mg/l

Zn                          0,05-0,1 mg/l

Hierbei gelten die niedrigeren Werte im allgemeinen für die salzempfindlichen Kulturen, die höheren Werte für besonders starkwüchsige Gattungen, bei denen vorübergehend der Spiegel für N und K2O sogar bis zu 300 mg/l gesteigert werden kann.“

Weiter im Text geht es um die Bedeutung einer ausgewogenen Spurenelementversorgung, das ist aber ein anderes Thema -> coming soon

In dem Buch wird auch erläutert, welche Auswirkungen das Überangebot an einzelnen Nährsoffen im Substrat hat, z.B. hier

Damit sind die Höchstwerte für das Substrat durchaus berechtigt, die Werte für das Wasser sind nur von angestrebten Änderungen im Substrat abhängig (selbstverständlich unter Berücksichtigung des chemischen Potentials der Lösung). Auch bei substratloser Kultur kann man die Werte nicht gelten lassen. Osteuropäische Orchideenfreunde berichten über die Zugabe in der Blütephase der Vandeen von 1g Kaliumdihydrogenphosphat pro Liter zu der üblichen Düngerlösung – das sind 520 mg/l P2O5 und 340 mg/l K2O zusätzlich zu dem handelsüblichen Dünger. Schwer zu beurteilen, ob es sinnvoll ist, aber negative Auswirkungen wurden keine festgestellt (nachmachen werde ich es aber definitiv nicht).

Um die Düngerkonzentration im Wasser geht es im anderen Kapitel in dem Buch, „Salzverträglichkeit und optimale Düngungshöhe“, und hier gibt es keinerlei Richtwerte für den Gehalt der einzelnen Nährstoffe in Düngerlösung. Das Verhältnis der Nähstoffe in der Düngerlösung kann diesem bei der Grunddüngung entsprechen, die Konzentration jedoch sollte der Anwender selber aufgrund seiner Erfahrung bestimmen und sich nicht durch irgendwelche falsche Richtwerte verirren lassen.

17.8.16 10:22, kommentieren