Die Produktion von Gewächshauskulturen umfasst eine Reihe von Kulturmitteln. Der vielleicht wichtigste davon ist die Art des verwendeten Kultursubstrats. Aufgrund der relativ geringen Tiefe und des begrenzten Volumens eines Containers müssen die Kultursubstrate so verändert werden, dass sie die geeigneten physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen, die für das Pflanzenwachstum erforderlich sind.
Feldböden sind im Allgemeinen für die Produktion von Pflanzen in Containern nicht geeignet. Dies liegt vor allem daran, dass die Böden nicht die erforderliche Durchlüftung, Drainage und Wasserspeicherkapazität bieten. Um diese Situation zu verbessern, wurden verschiedene „erdlose“ Kultursubstrate entwickelt. Im Folgenden werden einige der am häufigsten verwendeten Zusatzstoffe für die Produktion von Gewächshauspflanzen beschrieben.
Torf und torfähnliche Materialien
Torfmoos entsteht durch die Anhäufung von Pflanzenmaterial in schlecht entwässerten Bereichen. Die Art des Pflanzenmaterials und der Grad der Zersetzung bestimmen weitgehend seinen Wert für die Verwendung in einem Kultursubstrat. Obwohl die Zusammensetzung der verschiedenen Torfablagerungen sehr unterschiedlich ist, können vier verschiedene Kategorien unterschieden werden:
Hypnaceous moos – diese Art von Torf besteht aus den teilweise zersetzten Überresten von Hyprum, Polytrichum und anderen Moosen der Hypanaceae-Familie. Obwohl er sich schneller zersetzt als einige andere Torfarten, ist er für die Verwendung in Medien geeignet. Viele der Torfvorkommen im Norden der Vereinigten Staaten sind Hypnaceous.
Reed and Sedge – sind Torf aus den mäßig zersetzten Überresten von Binsen, groben Gräsern, Seggen, Schilf und ähnlichen Pflanzen. Diese fein strukturierten Materialien sind im Allgemeinen weniger sauer und enthalten relativ wenige faserige Partikel. Aufgrund der schnellen Zersetzung, der feinen Partikelgröße und des unzureichenden Fasergehalts sind Schilf- und Seggentorfe für die Verwendung in Medien ungeeignet.
Humus oder Muck – besteht aus den zersetzten Resten fein verteilter Pflanzenmaterialien unbekannter Herkunft. Humus enthält oft große Mengen an Schluff- und Tonpartikeln und verbessert, wenn er mit Erde gemischt wird, weder die Drainage noch die Belüftung. Aufgrund seiner schnellen Zersetzungsgeschwindigkeit und Partikelgröße gilt Humus als unerwünscht für die Verwendung als Kultursubstrat.
Sphagnum-Moos – ist der getrocknete Rest von sauren Moorpflanzen der Gattung Sphagnum (d.h. Spapillosum). Es ist leicht und hat die Fähigkeit, das 10- bis 20-fache seines Gewichts an Wasser aufzunehmen. Dies ist auf die großen Gruppen von wasserspeichernden Zellen zurückzuführen, die für die Gattung charakteristisch sind. Sphagnum-Moos enthält spezifische fungistatische Substanzen, die seine Fähigkeit erklären, das Absterben von Sämlingen zu verhindern.
Sphagnum-Moos ist vielleicht die wünschenswerteste Form von organischem Material für die Herstellung von Kultursubstraten. In schwereren Böden werden Drainage und Belüftung verbessert, während in leichteren Böden Feuchtigkeit und Nährstoffrückhalt erhöht werden. Deutschland, Kanada und Irland sind die Hauptanbaugebiete für Sphagnum-Moos.
Holzreste
Holzreste sind eine wichtige Quelle für erdlose Kultursubstrate. Diese Materialien sind in der Regel Nebenprodukte der Holzindustrie und in großen Mengen leicht verfügbar. Die Stickstoffverarmung durch Bodenmikroorganismen während des Zersetzungsprozesses ist eines der Hauptprobleme im Zusammenhang mit diesen Materialien. Durch die zusätzliche Zugabe von Stickstoff zu den Nährböden können die meisten Holzreste jedoch zu wertvollen Ergänzungen werden.
Blattschimmel – Ahorn, Eiche und Bergahorn gehören zu den wichtigsten Blattarten, die sich für die Herstellung von Blattschimmel eignen. Schichten von Blättern und Erde werden zusammen mit geringen Mengen an stickstoffhaltigen Verbindungen für etwa 12 bis 18 Monate kompostiert. Die Verwendung von Laubschimmel kann die Belüftung, die Drainage und die Wasserspeichereigenschaften eines Kultursubstrats wirksam verbessern. Obwohl diese Materialien leicht und kostengünstig erhältlich sind, wird Laubschimmel in der Containerproduktion nicht in großem Umfang verwendet.
Sägemehl – die Baumart, aus der das Sägemehl gewonnen wird, bestimmt weitgehend seine Qualität und seinen Wert für die Verwendung in einem Kultursubstrat. Einige Sägespäne, wie Walnuss und nicht kompostiertes Rotholz, sind dafür bekannt, direkte phytotoxische Wirkungen zu haben. Das C:N-Verhältnis von Sägespänen ist jedoch so, dass sie nicht leicht abgebaut werden können. Der hohe Zellulose- und Ligningehalt in Verbindung mit einer unzureichenden N-Versorgung führt zu Auszehrungsproblemen, die das Pflanzenwachstum stark einschränken können. Zusätzliche Stickstoffgaben können dieses Problem jedoch verringern.
Rinden – sind hauptsächlich ein Nebenprodukt der Zellstoff-, Papier- und Sperrholzindustrie. Eine geeignete Partikelgröße wird durch Hammermahlen und Sieben erreicht. So entsteht ein Material, das für die Verwendung in Containermedien geeignet ist. Die aus Baumrinden gewonnenen physikalischen Eigenschaften ähneln denen von Sphagnum-Moos.
Bagasse
Bagasse ist ein Abfallprodukt der Zuckerindustrie. Sie kann zerkleinert und/oder kompostiert werden, um ein Material zu erzeugen, das die Belüftungs- und Entwässerungseigenschaften von Containermedien verbessern kann. Aufgrund ihres hohen Zuckergehalts kommt es nach der Einarbeitung von Bagasse in ein Medium zu einer schnellen mikrobiellen Aktivität. Dies verringert die Haltbarkeit und Langlebigkeit von Bagasse und beeinflusst den Stickstoffgehalt. Obwohl Bagasse leicht und kostengünstig erhältlich ist (in der Regel durch Transport), ist ihre Verwendung begrenzt.
Reisschalen
Reisschalen sind ein Nebenprodukt der Reismüllerei. Obwohl sie ein sehr geringes Gewicht haben, sind Reishülsen sehr effektiv bei der Verbesserung der Drainage. Die Partikelgröße und die Zersetzungsresistenz von Reisspelzen und Sägemehl sind sehr ähnlich. Allerdings ist die Stickstoffverarmung in Medien, die mit Reisspelzen angereichert sind, kein so ernstes Problem.
Einige andere organische Materialien eignen sich für die Verwendung in Containermedien. Dazu gehören: Dünger, Maiskolben, Stroh, Erdnuss- und Pekannussschalen. Diese stellen jedoch keine wichtigen kommerziellen Quellen für organische Zusätze dar.
Sand
Sand, ein Grundbestandteil des Bodens, hat eine Korngröße von 0,05 mm bis 2,0 mm Durchmesser. Feine Sande (0,05 mm – 0,25 mm) tragen kaum zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften eines Kultursubstrats bei und können zu einer verminderten Drainage und Belüftung führen. Mittlere und grobe Sandpartikel sorgen für eine optimale Anpassung der Medientextur. Sand ist zwar im Allgemeinen das billigste aller anorganischen Zusatzstoffe, aber auch das schwerste. Dies kann zu hohen Transportkosten führen. Sand ist ein wertvoller Zusatzstoff sowohl für Topf- als auch für Vermehrungsmedien.
Perlit
Perlit ist ein silikatisches Mineral vulkanischen Ursprungs. Die in Container-Medien verwendeten Sorten werden zunächst zerkleinert und dann erhitzt, bis es durch die Verdampfung des gebundenen Wassers zu einer leichten pulverförmigen Substanz expandiert. Leichtigkeit und Gleichmäßigkeit machen Perlit sehr nützlich für die Verbesserung der Belüftung und der Drainage.
Perlit ist sehr staubig, wenn es trocken ist, und hat die Tendenz, während der Bewässerung an die Spitze eines Behälters zu schwimmen. Es hat sich auch gezeigt, dass Perlit potenziell toxische Mengen an Fluor enthält. Obwohl die Kosten moderat sind, ist Perlit eine wirksame Ergänzung für Kultursubstrate.
Vermikulit
Vermikulit ist ein mikrobielles Mineral, das durch Erhitzen auf etwa 745oC hergestellt wird. Die dabei entstehenden expandierten, plättchenförmigen Partikel haben eine sehr hohe Wasserspeicherkapazität und unterstützen die Belüftung und Entwässerung. Vermiculit verfügt über ausgezeichnete Austausch- und Pufferkapazitäten sowie über die Fähigkeit, Kalium und Magnesium zu liefern. Obwohl Vermiculit weniger du-rable ist als Sand und Perlit, sind seine chemischen und physikalischen Eigenschaften für Containermedien sehr wünschenswert.
Kalzinierte Tone
Kalzinierte Tone werden durch Erhitzen montmorrillonitischer Tonminerale auf etwa 690oC gebildet. Die entstehenden töpferähnlichen Partikel sind sechsmal so schwer wie Perlit. Kalzinierte Tone haben eine relativ hohe Kationenaustausch- und Wasserhaltekapazität. Dieses Material ist ein sehr haltbares und nützliches Ergänzungsmittel.
Diese anorganischen Bodenhilfsstoffe werden im Allgemeinen verwendet, um die Anzahl der großen Poren zu erhöhen, die Wasserhaltekapazität zu verringern und die Drainage und Belüftung zu verbessern. Andere Materialien wie Bimsstein, Schlacke und Erbsenkies sind ebenfalls für diesen Zweck geeignet.
Einige synthetische Bodenverbesserungsmittel sind Nebenprodukte verschiedener Kunststoffhersteller. Andere sind speziell für den Einsatz in Containermedien entwickelt worden. Diese Materialien werden häufig anstelle von Sand und Perlit verwendet und haben einen ähnlichen Einfluss auf die Eigenschaften des Mediums.
Expandiertes Polystyrol
Polystyrolflocken, ein Nebenprodukt der Polystyrolverarbeitung, sind sehr widerstandsfähig gegen Zersetzung, erhöhen die Belüftung und Drainage und verringern die Schüttdichte. Polystyrol kann durch hohe Temperaturen und bestimmte chemische Desinfektionsmittel zersetzt werden.
Harnstoff-Formaldehyde
Dieses Material wird hergestellt, indem man Luft mit einem flüssigen Harz mischt und abkühlen lässt. Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffe haben eine größere Wasserspeicherkapazität als Polystyrol, haben aber einen ähnlichen Einfluss auf die Belüftung und Entwässerung. Die Rohstoffe lassen sich leicht transportieren und sind sehr wirksame Zusätze.
Vorbereitung erdloser Kultursubstrate
Obgleich die Kombinationen der Zusätze variieren können, sind die grundlegenden Ziele bei der Vorbereitung eines Kultursubstrats die gleichen. Ein effektives Programm sollte ein Kultursubstrat erzeugen, das:
- porös und gut drainiert ist, aber genügend Feuchtigkeit speichert, um den Wasserbedarf der Pflanzen zwischen den Bewässerungen zu decken;
- relativ wenig lösliche Salze enthält, aber eine ausreichende Austauschkapazität hat, um die für das Pflanzenwachstum notwendigen Elemente zu speichern und zu liefern;
- genormt und einheitlich bei jeder Charge, um die Anwendung standardisierter Dünge- und Bewässerungsprogramme für jede nachfolgende Kultur zu ermöglichen;
- frei von schädlichen Bodenorganismen, pathogenen Organismen, Bodeninsekten, Nematoden und Unkrautsamen
- biologisch und chemisch stabil nach der Pasteurisierung; in erster Linie frei von organischen Stoffen, die Ammoniak freisetzen, wenn sie einer Hitze- oder chemischen Behandlung unterzogen werden.
Da zahllose Kombinationen von Zusatzstoffen ein Kultursubstrat mit diesen Eigenschaften ergeben können, ist es wichtig, sowohl das wirtschaftliche als auch das kulturelle Optimum zu berücksichtigen. Zu den Faktoren, die die Kosten für ein Kultursubstrat bestimmen, gehören: Transport, Arbeit, Ausrüstung, Materialien und Handhabung. In vielen Fällen sind die Kosten für das Mischen eines „maßgeschneiderten“ Kultursubstrats höher als die der im Handel erhältlichen Materialien. Diese Faktoren sollten sorgfältig geprüft werden, bevor eine Entscheidung getroffen wird.
Empfohlene Kultursubstrate
Die Zusammensetzung eines Kultursubstrats sollte weitgehend durch die zu produzierende Kultur bestimmt werden. Es gibt jedoch einige Medienformulierungen, die als Grundlage verwendet werden können. Die folgende Liste enthält einige der am häufigsten verwendeten erdlosen Mischungen:
Volumen/Volumen-Verhältnis | Komponenten |
---|---|
2:1 | Torf, Perlit1 |
2:1:1 | Torf, Perlit, Vermiculit |
2:1 | Torf, Sand 3:1 Torf, Sand |
3:1:1 | Torf, Perlit, Vermiculit |
2:1:1 | Torf, Rinde, Sand |
2:1:1 | Fleisch, Rinde, Perlit |
3:1:1 | Fleisch, Rinde, Sand |
1. Anstelle von Perlit können auch Schaumstoffperlen verwendet werden. |