Der EC-Wert ist eine physikalische Einheit [1], die die elektrische Leitfähigkeit eines Stoffes angibt.
Mit dem EC-Wert erhalten wir als Gärtner einen Überblick darüber, wie viele Nährsalze in einer Nährlösung gelöst sind.
Dies ist möglich, weil Nährsalze in einer wässrigen Lösung in ihre einzelnen Ionen zerfallen und darin elektrische Leitfähigkeit erzeugen.

Diese Ionen weisen freie Ladungsträger auf. Mehr freie Ladungsträger im Sinne von unbesetzten Elektronenplätzen oder Elektronenüberschuss fernab eines Ladungsgleichgewichts sorgen für eine höhere elektrische Leitfähigkeit und damit höheren EC-Wert einer wässrigen Lösung. Der chemische Hintergrund ist für uns Gärtner jedoch an der Stelle nicht ganz so wichtig, denn für die Praxis gibt es einfach zu handhabende EC-Messgeräte. Später in diesem Artikel werden wir uns eingehender mit den wissenschaftlichen Hintergründen des EC-Werts befassen, aber jetzt ist es Zeit für einige praktische Informationen.

Beim Messen mit einem EC-Messgerät werden Sie höchstwahrscheinlich mit Mikrosiemens pro Zentimeter (1 ms/cm) oder manchmal auch PPM (parts per million) oder tds (total gelöste Feststoffe) konfrontiert. An der Stelle muss gesagt werden, dass die Angabe der elektrischen Leitfähigkeit in ms/cm für Anwendungen im Gartenbau am genauesten ist. Diese Messgröße wird hauptsächlich in Europa verwendet, während tds und PPM in den USA sehr verbreitet sind.

Die wichtigste Anwendung zur Messung des EC-Wertes ist während des Mischprozesses Ihrer Dünger-Stammlösung, die Ihre Pflanzen bewässert. Dies stellt sicher, dass eine konstant optimale Grundlage für die Nährstoffbedürfnisse Ihrer Pflanzen im Prozess verankert ist.

Die zweite wichtige Anwendung der EC-Wert-Messung bezieht sich auf die Überwachung der Gesundheit Ihres Nährmediums. Mit Messungen von Boden-EC, Rockwool EC, Coco EC oder dem EC-Wert einer rezirkulierenden Nährlösung können Sie den „Gesundheitszustand“ Ihres Mediums überprüfen. Dies ist entscheidend für einen erfolgreichen Anbau, da die Menge an gelösten Düngesalzen in Ihrem Anbau-Medium die Sauerstoffkonzentration im Medium beeinflusst oder zu Nährstoffverbrennungen führen kann, die das Pflanzenwachstum verlangsamen oder stoppen können. Besonders in der Blütephase sind hohe Sauerstoffmengen in Ihrem Medium sehr wichtig für ein kräftiges Wachstum üppiger Blüten.

Die folgenden EC-Werte sind ein guter Ausgangspunkt für EC-Werte während des Cannabislebenszyklus (basierend auf persönlichen und gemeinsamen Forschungserfahrungen):

„Crop Steering“ durch Messung des Input EC und Drain EC

Die Messung des EC-Wertes hilft zuerst einmal natürlich ungemein beim Mischprozess einer optimalen Düngermischung. Wann immer Sie Ihre Pflanzen bewässern, insbesondere in Hydrokulturen, bietet eine Düngerlösung, die den Bedürfnissen Ihres aktuellen Pflanzenentwicklungsstadiums entspricht, eine hervorragende Grundlage für einen erfolgreichen Anbau. Doch eine gute Stammlösung ist nur eines von vielen Puzzle-Teilen, das für eine optimale Nährsalzversorgung eines Cannabis-Anbaus nötig ist.

Es wird schwieriger, wenn es um den EC-Wert Ihres Mediums geht. Dies liegt daran, dass der EC-Wert im Medium je nach individuellem Nahrungsaufnahmeverhalten einer Pflanze mit der Zeit ansteigen kann, auch wenn Sie jedes Mal die gleiche (niedrig konzentrierte) EC-Düngermischung geben. Aus diesem Grund würde ich empfehlen, auch den EC-Wert des Mediums zu messen. So kann man erst wirklich sicher gehen, dass die Pflanzen auch immer im richtigen Boden stehen und nichts außer Kontrolle gerät.

Wie wird Crop Steering durchgeführt? Die wichtigsten Regeln für die Pflanzenkontrolle mit der Messung des EC-Wertes Ihres Mediums.

Wenn Sie Ihre Pflanzen (automatisch oder von Hand) bewässern, sollten Sie nach einigen Bewässerungsereignissen einen kleinen Abfluss (drain) anstreben. Dieses überschüssige Ablaufwasser können Sie in einem kleinen Becherglas auffangen und dann mit Ihrem bevorzugten EC-Messgerät messen. Wenn Sie im Drain höhere EC-Werte als in Ihrer Input-Nährlösung messen, können Sie auf eine Salzakkumulation in Ihrem Medium schließen. Dies gibt Ihnen das nötige Zeichen, die Düngemittelkonzentration in Ihrer Stammnährlösung das nächste Mal zu senken, um den mittleren EC-Wert im Laufe der Zeit langsam zu senken.

Wenn Sie Ihren Abfluss messen und feststellen, dass sein EC-Wert niedriger ist als der Ihrer Stammnährlösung, ist dies ein Zeichen dafür, dass Ihr Medium und Ihre Pflanzen das nächste Mal mit höheren Düngesalzkonzentrationen bewässert werden müssen.

Wenn Sie Ihren Abfluss nie messen, erkennen Sie auch keine Salzablagerungen im Voraus und könnten von Mangel- oder Verbrennungssymptomen überrascht werden, wenn es bereits zu spät ist. Besonders beim biologischen Anbau in Erde sind Sie nicht in der Lage, schnell zu reagieren, um die Bodenbedingungen wieder ins Gleichgewicht zu bringen, und es kann bereits zu spät sein, um den potenziellen Ertrag Ihrer Pflanzen zu retten. [2]

 

Achtung: Der EC-Wert allein sagt nichts über das Vorkommen bestimmter Salze in der Nährlösung aus

Und es wird noch schwieriger: Je nach Nahrungsaufnahmeverhalten einer Pflanze kann ein Medium auch Nährstoffungleichgewichte entwickeln. Denn da Pflanzen für ein gesundes Wachstum 17 verschiedene Mikro- und Makro-Elemente benötigen, ist die Pflanzenernährung etwas komplexer, als nur den EC-Wert zu messen. Während Sie sicher sein können, dass die Düngerkomponenten-Verhältnisse in einem richtigen Verhältnis stehen, wenn Sie die A + B-Komponenten nach dem Düngeschema mit Ihrem klaren Wasser zur Stammlösung mischen, ist es schwieriger, wenn es um die Verhältnisse dieser 17 Elemente im Medium geht.

Ohne eine aufwändige Laboranalyse Ihres Mediums wissen Sie nicht, welches Salz fehlt oder ob zu viel von einem in Ihrer Lösung enthalten ist. Glücklicherweise kann dies grob analysiert werden, wenn EC-Messungen des Mediums mit pH-Messungen des Mediums kombiniert werden.

Kurzum: Unterschiedliche Nährstoffe haben unterschiedliche pH-Werte. Ammoniak – eine pflanzenverfügbare Form von Stickstoff – hat einen sehr basischen pH-Wert von 11. Ammoniumdihydrogenphosphat (ADP), eine pflanzenverfügbare Form von Phosphor, hat in einer Konzentration von 5 % einen pH-Wert von 4,2. Wenn also beispielsweise der pH-Wert der Nährlösung beim Bewässern 6,0 und der pH-Wert des Abflusses (Drain) 5,5 beträgt, könnten wir annehmen, dass die Pflanzen mehr basische Nährstoffe wie Stickstoff und weniger Phosphor aufgenommen haben, wenn der pH-Wert des Mediums niedriger wurde. Dies rät uns, das nächste Mal bei der Bewässerung mehr Stickstoff und weniger Phosphor zu geben. Aber das sollte es vorerst mit der Exkursion zum pH-Wert sein. Mehr dazu in einem unserer kommenden Artikel.

Nicht alle gelösten Salze in einer wässrigen Lösung helfen den Pflanzen beim Wachstum

Da der EC-Wert nicht nur die benötigten Nährsalze für das Pflanzenwachstum misst, zeigt er uns nur ein vages Bild davon, was in einer Lösung nährstofftechnisch vor sich geht. Ein Teil des gemessenen EC-Werts sind auch andere Salze, die für die Pflanze nicht verwertbar sind, wie Natriumchlorid, das eher als toxisch bzw. zerstörerisch für Pflanzen beschrieben werden kann. Aus diesem Grund arbeiten professionelle Gärtner mit Laboranalysen, um herauszufinden, welche einzelnen Salzarten die gesamten gelösten Salze in einer Lösung oder einem Medium ausmachen. Mit diesem Wissen im Hinterkopf kann man erkennen, welche Nährstoffe fehlen, welche hinzugefügt werden müssen oder welche Salze in einer Mischung zu viel sind. Im High-End-Profibereich kann dies durch einen Düngecomputer und einen geschlossenen Nährlösungskreislauf automatisch gesteuert werden. In den meisten Fällen sind diese Messungen jedoch nicht in Bewässerungscomputer integriert und werden von Zeit zu Zeit im Labor mit Hilfe eines sog photo meter gemessen.

Da sich dieser Artikel auf den EC-Wert und nicht auf die Pflanzenernährung in allen Aspekten konzentriert, werden wir mit diesem Thema einige Zeilen später fortfahren, um Ihnen ein umfassendes Bild über die Thematik zu geben.

Was wir jedoch mitnehmen sollten, ist die Tatsache, dass jedes Mal, wenn Sie den gleichen Eingangs- und Ausgangs-EC messen, das nicht automatisch bedeuten muss, dass mit Ihren Salzkonzentrationen im Medium alles in Ordnung ist. Denn es kann trotzdem sein, dass es für das eine oder andere spezielle Salz gefährliche Spitzen oder Mangelerscheinungen gibt.

Die Bedeutung des Leitungswasser-EC-Wertes

Beim Betrieb mit Leitungswasser sind vor allem die vorherigen Absätze zu beachten. Leitungswasser kann bereits EC-Werte von bis zu 0,9 ms/cm aufweisen – wohlgemerkt sind diese Salze oftmals keine nützlichen sondern für die Pflanze giftigen Nährsalze, die den EC-Wert Ihrer Nährlösung anreichern. Wie die weiter oben dargestellte Tabelle zeigt, benötigen jüngere Pflanzen niedrigere EC-Werte unter 1 ms/cm. 0,9 ms/cm Leitungswasser voller für die Pflanze giftiger Salze wie Natriumchlorid bieten also nicht mehr viel Platz für wertvolle Nährsalze und können zu nachhaltigen Schäden an Ihren Pflanzen führen.

Eine hilfreiche Lösung für genau dieses Problem bieten Umkehrosmose-Filtereinheiten. Am Ende dieses Artikels befindet sich ein Absatz über solche Geräte. Immer wenn Sie an einem neuen Standort mit dem Growen beginnen, empfehle ich dringend, das Leitungswasser dort vorher auszumessen. Wenn der EC-Wert des Leitungswassers über 0,4 ms/cm liegt, ist es für Ihren Erfolg am besten, in eine Umkehrosmoseanlage zu investieren.

Pflanzenphysiologischer Hintergrund zum EC-Wert:

Die Nährstoff- und Wasseraufnahme über die Wurzeln hängt maßgeblich vom EC-Gradienten zwischen Substrat bzw. Nährlösung und Pflanze bzw. Wurzeln ab. Dabei wird ein Gleichgewicht der Nährstoffkonzentrationen zwischen Wurzelzellen und der Nährstofflösung oder dem Substrat angestrebt. Ein Gleichgewicht wäre beispielsweise, wenn beide Lösungen in Wurzel und Nährlösung/ Substrat jeweils aus 99% Wasser und 1% Nährsalzen bestehen würden. Bei Abweichung der Ionen-Konzentrationen zweier durch eine halbdurchlässige, siebartige Membran getrennten Lösungen (Bspw. 98%, 2% zu 95%, 5%)  wird ein Ausgleich der Konzentrationen angestrebt, was nicht zu verwechseln mit einem reinen Massen- bzw. Volumenausgleichs auf Grund einfacher Druckunterschiede ist. Das wäre Diffusion.

Osmosis

Die wichtigste Art des Stoffübergangs für den EC-Wert wird Osmose genannt. Dabei wandern zwei wässrige Lösungen nicht volumenproportional von einer Zelle zur anderen, sondern streben immer eine homogen konzentrierte Lösung mit benachbarten Zellen an.

Stellen Sie sich die halbdurchlässigen semipermeable Membranen von Zellen wie ein Sieb vor, das kleine Wassertröpfchen passieren lässt. Da wir wissen, dass zwei benachbarte Zellen die gleichen Salzkonzentrationen anstreben, gibt es zwei Möglichkeiten, dies zu erreichen: Die Zelle mit der niedrigeren Salzkonzentration muss etwas Wasser in die Nachbarzelle fließen lassen, um die Salzkonzentration beider Zellen auf das gleiche Niveau zu bringen. Oder die Zelle mit der höheren Salzkonzentration schickt etwas Wasser in die Zelle mit der niedrigeren Salz-Konzentration. Das alles funktioniert passiv ohne weitere Anstrengungen, denn salziges Wasser kann problemlos durch die semipermeable Zellmembran zur nächsten Zelle fließen. Zur Info: Die semipermeable Membran ist halbdurchlässig, weil sie mit Salz angereichertes Wasser frei passieren lässt, aber keine größeren Moleküle wie bspw. Glukose. Der Transport dieser größeren und komplexeren Moleküle muss aktiv mit Hilfe von Pflanzenenergie in Form von ATP erfolgen. Wassermoleküle hingegen wandern passiv zwischen den Zellen, ohne dass zusätzliche Energie benötigt wird, nur entsprechend unterschiedliche Salzkonzentrationen. Der Motor für den Transport wässriger Lösungen ist letztlich die Transpiration der Blätter.

Auswirkungen hoher Medium-EC-Werte inKombination mit niedrigen Pflanzen-EC-Werten

Hat das Medium eine höhere Salzkonzentration als die Pflanze in ihren Wurzelzellen, dann verlieren die Wurzelzellen durch diesen Zustand bei gleichzeitiger Nährsalzaufnahme Wasser an das Medium und die Zellen können austrocknen. Dies geschieht, weil ein Gleichgewicht der Salzkonzentrationen im Zellsaft und der umgebenden Nährlösung angestrebt wird, wobei Wasser die Wurzelzellen zur Verdünnung des salzigeren Mediums verlässt. Gleichzeitig werden Nährsalze in die Pflanzenzellen gezogen.
Dies führt zu einem Überschuss an Nährstoffen in den Pflanzenzellen und gleichzeitig zu einem Wassermangel in der Zelle. Pflanzen können austrocknen und daran sterben.

In der Pflanze äußert sich ein hoher EC-Wert einer Nährlösung in welken und harten Blättern, verkümmertem Wachstum oder sogar Wachstumsstillstand. Dies ist ein klassischer Fall von Überdüngung.

Auswirkungen eines niedrigen Medium EC-Werts bei hohen EC-Werten der Pflanzen

Ist die Salzkonzentration in den Wurzelzellen etwas höher als in der Nährlösung, ist meist alles in Ordnung. Da mehr Salze in den Wurzelzellen gespeichert werden, ergibt sich ein Gradationsausgleich zugunsten des Wassers in Richtung Wurzel. Dies bedeutet, dass zugunsten eines Ausgleichs die salzigeren Wurzelzellen mit Wasser aus der Nährlösung verdünnt werden, um den Konzentrationsausgleich herzustellen.

Alles in allem sind niedrigere Medium-EC-Werte besser für gesunde Pflanzen. Weil es viel einfacher ist, den Salzgehalt im Pflanzengewebe zu erhöhen, als zu viel Salz in einer Pflanze loszuwerden.

Wenn der EC-Wert im Medium zu lange zu niedrig ist, kann dies jedoch ebenfalls ein Problem werden.
Ist beispielsweise der EC-Wert der Wurzel sehr hoch und der EC-Wert der Nährlösung extrem niedrig, kann die Pflanze zu viel Wasser aufnehmen, während die Aufnahme von Nährsalzen ausbleibt. Dabei können Zellen platzen. Dies äußert sich dann in blassen Blättern, weniger dichten und großen Blüten oder einem zu schlanken Wuchs. Ein klassischer Fall von Unterdüngung.

Rolle des Salz-Gehaltes in der Pflanze für Photosynthese und Zellatmung

Die Herausforderung beim Umgang mit dem EC-Wert ist die langsame, sukzessive Erhöhung des EC-Wertes in der Pflanze – was uns erst erlaubt, den EC-Wert des Mediums schrittweise zu erhöhen, ohne das osmotische Gleichgewicht der Pflanze zu stören. [4]

Der EC-Wert in der Pflanze steigt mit der Zeit an, da Pflanzen Wasser senkrecht durch das Xylem (Wasserrohre) nach oben befördern. Das Wasser trägt die darin gelösten Nährsalze mit nach oben, verdunstet durch die Hitze und lässt die Salze in den Pflanzenzellen zurück, da sie die Pflanze nicht verlassen können wie Wasserdampf. Dies liegt entweder an ihrer Molekülgröße und/oder der relativen Dichte/Gewicht im Vergleich zu Wasserdampf. So bleiben die Nährsalze in den Zellen gespeichert und werden dorthin transportiert, wo sie gebraucht werden. Neben den Xylem-Wasserrohren gibt es in der Pflanze noch weitere Leitbündel, Phloem genannt, die nur Nährsalze und Zucker durch die Pflanze transportieren können. [5]

Grundsätzlich transportiert die Pflanze zunächst Wasser und gelöste Nährstoffe zu den Photosyntheseorganen, hauptsächlich Blättern, um die Photosynthese durchzuführen. Das Hauptprodukt der Photosynthese, die energiereiche Glukose, wird dann über das Phloem von den Blättern zurück zu den Wurzeln transportiert, um den zweiten wichtigen Stoffwechselprozess der Pflanzen durchführen zu können: die Zellatmung.

Die Glukoseproduktion durch Photosynthese ist einer der ersten wichtigen Stoffwechselprozesse in der Energieversorgungskette einer Pflanze und wird aus Lichtenergie, CO2 und H2O. generiert

Glukose wird dann zu den Wurzeln transportiert, um dort gespeichert zu werden und bei der Zellatmung wieder zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) abgebaut zu werden. Während dieses Prozesses der Zellatmung erhält die Pflanze viel chemisch gebundene Energie, und zwar in Form von „ATP“. Zur Info: Die Zellatmung spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion von dicken Blüten. Denn während des Blütenaufbaus müssen viele höhere Moleküle wie Glukose durch die Pflanze transportiert werden – dafür wird viel ATP benötigt, das von aktiven Pflanzentransportmechanismen benötigt wird. Im Gegensatz zu Nährsalzen kann Glucose semipermeable Membranen nicht passieren.

Die Quintessenz dieses Absatzes sollte sein, dass die Zellatmung mit den Ergebnissen der Photosynthese arbeitet und umgekehrt.
Schwierigkeit: Beide Prozesse finden an den am weitesten entfernten Organen der Pflanze (Blätter und Wurzeln) statt. [6] Zur Verdeutlichung möchte ich Ihnen eine kleine Skizze zeigen:

Die Anlage erhöht ihren eigenen EC-Wert langsam aber kontinuierlich. Zeit ist der bestimmende Faktor.

Da die Pflanze im Wachstumsstadium noch sehr viel in die Höhe zulegt und viele Zellen anlegt, die für sich und mit ein paar Wochen Zeit noch in die Höhe und Breite wachsen und verholzen können, wird auch kontinuierlich neuer Platz für Nährstoffablagerungen geschaffen. Somit wächst der EC-Wert, also der prozentuale Anteil von Nährsalzen in der Pflanze zu Beginn des Wachstum nicht nennenswert, sondern nur die Anzahl Zellen und die absolute Menge an Nährsalzen in der Pflanze. Später, wenn es dann ins Dicken- und Breitenwachstum geht, werden anteilsmäßig nicht mehr so viele Zellen neu geschaffen, dafür werden sie mit Nährstoffen und Komplexmolekülen aufgepumpt. In dem Stadium kann die Pflanze dann natürlich viele Nährsalze gebrauchen, da die Pflanze ihre Energie nicht mehr auf das Höhenwachstum und Zellteilung, sondern das reine Anreichern von Blüten konzentriert, um die eigene Fortpflanzungsfähigkeit zu steigern. Das alles geschieht stufenlos und ziemlich linear steigend.

Später in der Blütephase, wenn die Pflanze an Dicke und Breite zu wachsen beginnt, werden nicht mehr so ​​viele neue „Strukturen“ wie zuvor geschaffen, sondern die bestehenden Zellen werden mit Nährstoffen und wichtigeren höheren Molekülen wie Glukose aufgepumpt. In diesem Stadium kann die Pflanze natürlich viele Nährsalze verbrauchen, da die Pflanze ihre Energie nicht mehr auf das Höhenwachstum und die Zellteilung konzentriert, sondern auf die reine Ansammlung von Blütenmasse und dicht gepackten Zellen, um die eigene Fortpflanzungswahrscheinlichkeit zu erhöhen.

Eine Pflanze wächst, wenn die Photosyntheseaktivität höher ist als ihre Zellatmung

Zellatmung betreiben Wurzeln im Dunkeln mit Hilfe von Sauerstoff. Eine Pflanze wächst, wenn sie Zellteilung [3] betreibt und die einzelnen Organe der Pflanze wie Blätter und Spross sich entwickeln. Dies ist wichtig, um genügend Photosyntheseorgane (Blätter) auszubilden, die einerseits den nötigen Transpirationssog aufbringen, um Wasser über die Wurzeln aufzunehmen, andererseits aber vor allem für die Umwandlung von Sonnenlicht und Wasser in Glucose, Sauerstoff und ganz wichtig ATP (chemisch gebundene Energie, Molekül). Proportional dazu wachsen dann auch die Wurzeln. Wurzeln bilden so von den Blättern abhängig immer größere Oberflächen für die Wasser- und Nährstoffaufnahme (Wurzeln), während durch die verbesserte Nährstoffversorgung wiederum die Blätter ihre Biomasse und damit Photosynthese-Aktivität erweitern können. Der wichtige Zusammenhang an der Stelle ist: Je mehr photosynthetisch aktive Organe eine Pflanze aufweist, desto mehr Nährstoffe können auch innerhalb der Photosynthese in chemisch gebundene und für die Pflanze nutzbare Energie umgewandelt werden. Wurzeln und Blätter schwingen sich in ihrem Wachstum aufeinander ein und bedingen sich gegenseitig in ihrer Entwicklung, wobei es vielmehr eine Kooperation denn Wettbewerb ist.

Wie sich der Bedarf an Stickstoff, Phosphor und Kalium über den Lebenszyklus einer Pflanze ändert

Möglicherweise haben Sie festgestellt, dass die meisten kommerziellen Pflanzendünger höhere Mengen an Stickstoff in den vegetativen Formeln und mehr Phosphor für blühende Mischungen enthalten („N-P-K“ – das N steht für Stickstoff und das P für Phosphor. K ist Kalium).

Stickstoff

Die Priorisierung des Energieverbrauchs in den frühen Stadien eines Pflanzenlebens liegt eindeutig auf der Produktion von DNA, Chromosomen, Zellkernen – also der Grundstruktur einer Pflanze, bei der bspw. Aminosäuren eine große Rolle spielen. Dabei werden viele Aminosäuren benötigt, um die auf der DNA gespeicherten Informationen in echte Pflanzenstrukturen zu übersetzen. Für die Photosynthese müssen außerdem Chloroplasten in Blattstrukturen aufgebaut werden. Stickstoff spielt eine große Rolle bei der Synthese von Chlorophyll und Aminosäuren sowie beim Aufbau von Zellwänden. Aminosäuren benötigen beispielsweise nur Stickstoff von all den Nährstoffen, die in einer Düngerflasche enthalten sind. Super vereinfacht gesagt spielt Stickstoff also eine große Rolle beim Aufbau des Grundgerüsts einer Pflanze, die später mit anderen Molekülen gefüllt wird. [7]

Phosphor

Später während der Blütephase wird in der Pflanze mehr Phosphor benötigt. In diesem Stadium ist bereits viel beweglicher Stickstoff in den Blättern gespeichert, um das Wachstum neuer Zellen zu unterstützen, das in den Blütestadien auftritt, wenn viele neue Zellen für dicht gestapelte Knospen und Strukturelemente wie Trichome und komplexe Flavonoide wie Terpene aufgebaut werden. Zusätzlich benötigen die Pflanzen jetzt viel Energie, um komplexe Moleküle aktiv durch die Pflanzenzellen zu transportieren. Dazu benötigt die Pflanze in kurzer Zeit viel Energie in Form von ATP, welches Phosphor zum Aufbau benötigt – Phosphor ist das einzige Mineral aus einer Düngerflasche, das Pflanzen zur Herstellung von ATP benötigen. Bei der Zellatmung wird übrigens viel mehr ATP aufgebaut als bei der Photosynthese. Pflanzen müssen also viele Blätter bilden, um zuerst Glukose zu produzieren, die dann zu den Wurzeln transportiert wird, wo Glukose in reichliche Mengen ATP umgewandelt werden kann. Damit möchte ich nur einen weiteren Grund aufzeigen, warum Pflanzen in späteren Stadien mehr Phosphor benötigen. Denn gerade dann sind die Grundvoraussetzungen für die Synthese riesiger Mengen an ATP (-> Glukose) erfüllt.

Da die Zellreplikationsraten während der Blütephase exponentiell ansteigen, muss in diesem Stadium auch mehr DNA synthetisiert werden. Auch hierfür wird von allen Mineralien, die in einer Düngerflasche enthalten sind, nur Phosphor benötigt. [8]

Kalium

Kalium (K) wird in allen Lebensphasen einer Pflanze gleichermaßen benötigt, da dieser Makronährstoff in erster Linie für Regulationsmechanismen der Pflanze, für Stoffwechselprozesse und Stützfunktionen verantwortlich ist. Ein bekannter pflanzlicher Prozess, der durch Kalium gesteuert wird, ist die Transpiration durch Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen an der Unterseite aller Blätter. [9]

Ich hoffe, dieser etwas umfassendere Exkurs in die Welt einzelner  Nährstoffe hat die Rolle unterschiedlicher Verhältnisse von Düngemittelkomponenten in verschiedenen Stadien eines Pflanzenlebens in diesem Kontext ausreichend erklärt.

Je mehr Photosyntheseorgane zur Verfügung stehen, desto mehr ATP kann im Laufe der Zeit für verschiedene Prozesse verwendet werden, desto mehr Nährstoffe können prozentual in der Pflanze umgewandelt, bewegt und gespeichert werden. Es ist wie beim Bauen einer Stadt: Zuerst wird eine Infrastruktur benötigt, die mit viel Beton gebaut wird (Stickstoff) und dann werden viele Güter des täglichen Bedarfs (Phosphor) benötigt. Sowohl im Bau- als auch im Betriebszustand einer Stadt werden Menschen benötigt, die alles betreiben (Kalium). Hoffe, dieser Vergleich funktioniert :D.

Also, warum die ganze Wissenschaft um den EC-Wert?

Ich möchte mit den Details aufzeigen, dass der EC-Wert allein noch nicht sehr aussagekräftig ist. Am wichtigsten ist der Gradient zwischen Salzkonzentration in der Pflanze und der Salzkonzentration im Medium, der durch die Messung von Eingangs-EC und Abfluss-EC analysiert werden kann. Mit Geräten wie dem Bluelab Pulsemeter können Sie sogar die EC-Werte des Mediums messen, indem Sie Mess-Sonden in das Medium stecken.

Für weniger technisch versierte kann jedoch auch gesagt werden, dass die Tabelle am Anfang des Artikels als solide Orientierungshilfe dienen kann, wenn Sie nicht die Möglichkeit haben, alles zu messen. Es ist leicht zu erkennen, dass der EC-Wert der Pflanze, und analog auch der Zielwert der Nährlösung, langsam aber stetig im Laufe eines Pflanzenlebens ansteigt. Es ist nur wichtig, keine großen Sprünge von niedrigen zu hohen EC-Werten zu machen, da dies einer Pflanze stark schaden kann. Aber bei einer gleichmäßigen Steigerung können manche Gärtner sogar auf EC-Werte von 5 und höher kommen und trotzdem gesunde Pflanzen haben. Für solche Ergebnisse sollten alle Parameter während des Anbaus jedoch in jedem Detail optimiert sein.

Mit diesem Wissen können wir nun auch erklären, warum der EC-Wert der Lösung zur Blütezeit höher sein sollte, als im Jugendstadium der Pflanzen. Cannabispflanzen benötigen während der Blüte mehr Nährstoffe, die sie über weitere Transportprozesse von der Wurzel zu den Blüten transportieren, um sie schön und üppig zu formen. Sie werden auch für die Nährstoffspeicherung, biochemische Prozesse und die Verdichtung benötigt. Es sei jedoch noch dazugesagt, dass in den letzten 3-4 Wochen eines Grows die EC-Werte wieder sinken sollten, da die Pflanzen während der Reifung nicht mehr viel Struktur aufbaut.

Junge Pflanzen hingegen, die hauptsächlich Photosynthese betreiben, konzentrieren sich auf den Struktur-Aufbau und sind aufgrund ihrer Unterpriorisierung der Fortpflanzung noch nicht wirklich daran interessiert, komplexere Stoffwechselprozesse für dicke Blüten durchzuführen und sind auch physiologisch durch kleine Wurzeln und wenig Blattflöhe eingeschränkt. So können sie mit niedrigeren EC-Werten perfekt wachsen.

Die Umkehrosmoseanlage

Wie ich bereits zu Beginn des Artikels erwähnt habe, sagt der EC-Wert einer Lösung an sich nichts über die Anzahl oder den Anteil der relevanten Nährsalze in der Nährlösung aus. Leitungswasser enthält beispielsweise gelöste Natrium- und Chlorid-Ionen, die sowohl in der Nährlösung als auch nach Aufnahme in die Wurzel den EC-Wert beeinflussen, aber in der Pflanze keine Funktion erfüllen und sogar Schaden anrichten.
Zum Beispiel führt ein hoher Anteil an Natrium Chlorid dazu, dass insgesamt weniger der verwendbaren Nährstoffe zugunsten von Natrium und Chlorid absorbiert werden kann. Ein hoher EC-Wert in der Pflanze durch unbrauchbare Salze führt zu Wassermangel und damit zu Symptomen wie weichen, welken Blättern, Wachstumshemmung etc.

Um alle ungewollten Salze aus dem Leitungswasser zu entfernen und diese relativ saubere Lösung mit den gewünschten Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium in einem geschlossenen System anzureichern, sollte das Wasser für die Basis einer Nährlösung zuerst durch eine Umkehrosmoseanlage geleitet werden. Es ist besser, die gewünschten EC-Werte gezielt mit Nährstoffen zu erreichen, als mit Substanzen, die unserem Projekt keinen Nutzen bringen und sogar schaden.

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leitfähigkeit

[2] http://www.hortipendium.de/Salzgehalt

[3] https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/osmose/48395

[4] https://www.pflanzenforschung.de/de/themen/lexikon/naehrstoff-wasseraufnahme-und-transport-347

[5] https://link.springer.com/article/10.1007/BF00010968

[6] http://nawi.naturundbildung.at/wp/?page_id=3128

[7] https://www.gardeningknowhow.com/garden-how-to/soil-fertilizers/understanding-nitrogen-requirements-for-plants.htm

[8] https://ag.umass.edu/cafe/fact-sheets/fertilizing-flower-gardens-avoid-too-much-phosphorus

[9] https://extension.umn.edu/phosphorus-and-potassium/potassium-crop-production