Pufferung

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Hauptartikel: Boden- und Substrateigenschaften

Die pH-Pufferung ist das Maß für den Widerstand, nach Zugabe eines basisch bzw. sauer wirkenden Mediums (z.B. einer Nährlösung), den pH-Wert konstant zu halten.

Je länger ein Substrat der pH-verändernden Wirkung der Stickstofform bzw. des Gießwassers den pH-Wert standhält, umso besser ist es gepuffert. Die Meinung, dass praxisübliche Substrate eine ausreichende pH-Pufferung ausweisen, ist nicht haltbar.

Die Pufferkapazität ist auch bei tonhaltigen Substraten begrenzt und reicht erfahrungsgemäß nicht aus, den pH-Wert langfristig im angestrebten Bereich zu halten. Wird aber die Carbonathärte des Gießwassers bei der Düngerauswahl berücksichtigt, verändert sich der pH-Wert kaum.


Pufferung der Substrate

Die Pufferung von Torfsubstraten beruht wesentlich auf der Beimischung von kohlensaurem Kalk, der zusätzlich den pH-Wert reguliert. Bei starker Absenkung während der Kulturzeit kann mit Kalkwasser (1 g Branntkalk/l) der pH-Wert kurzfristig angehoben werden.

Auch bei der Düngung mit Eisenchelaten ist der pH-Wert von Bedeutung. Die Erhaltung der Eisenverfügbarkeit über einen längeren Zeitraum richtet sich nach dem Chelator, der für einen jeweiligen pH-Bereich optimal ist.

  • wirksam im schwach sauren-neutralen Bereich (bis pH 7): HEEDTA
  • wirksam im sauren Bereich unter pH 6: EDTA
  • wirksam im neutralen-alkalischen Bereich (bis pH 10): EDDHA
  • wirksam im neutralen-alkalischen Bereich (bis pH 10): EDDHA

In dem für Pflanzen wichtigen pH-Bereich zwischen 5 und 7 wird die Pufferung im wesentlichen durch das Carbonatpuffersystem erreicht. Auch Phosphate können zu einer nennenswerten Pufferung des pH-Werts in diesem Bereich beitragen (Phosphatpuffersystem).


Carbonatpuffersystem:CO3-- + H3O+ → HCO3- + H2O
HCO3- + OH- → CO3-- + H2O

Phosphatpuffersystem: HPO42- + H3O+ → H2PO4- + H2O
H2PO4- + OH-    → HPO42- + H2O

Ein Puffersystem besteht aus zwei Komponenten, von denen eine die Säure (H3O+) und eine die Base (OH-) abfängt, d.h. es wird neutrales Wasser gebildet.

In Substraten verbessern bestimmte Zuschlagstoffe neben dem Pufferungssystem die pH-Stabilität. So vermögen Rindenkultursubstrate im Vergleich zu Weißtorf eine pH-Absenkung deutlich stärker abzupuffern. Auch Holzfasersubstrate weisen eine vergleichsweise starke Pufferung auf [1].

Entgegen einer weit verbreiteten Annahme bestehen dagegen keine nennenswerten Unterschiede zwischen tonhaltigen Einheitserden und Torfkultursubstraten [2]. Der Tongehalt in Substraten reicht erfahrungsgemäß nicht aus, den pH-Wert im angestrebten Bereich zu halten. Das bestätigte der Vergleich der pH-Werte zwischen TKS 1 und Floraton 4 am Ende der Kulturzeit.

Nach Molitor [3] bestimmt vorrangig die Höhe der Aufkalkung das Pufferungsverhalten. Da bei der Aufkalkung natürlich vorkommende Kalke eingesetzt werden, können Unterschiede in der pH-Wirkung in Abhängigkeit von Art und Herkunft des Kalkes [4] [5], sowie von dessen Mahlfeinheit und Körnung bestehen [6]. Im Hinblick auf eine langfristige pH-Pufferung während der Kultur kann auch die Zugabe von grob gekörntem Kalk sinnvoll sein.

Einfluss von Wasserhärte und der Stickstoffform auf den pH-Wert des Substrates
Beim Vergleich der Substrate bei Düngung mit einer Stickstofform wird deutlich, dass die pH-Unterschiede zwischen den Substraten sehr gering und daher statistisch nicht gesichert sind.

Die Ergebnisse haben auch gezeigt, dass die Düngung mit bewusst „falscher“ Stickstoffform immer zu einer Abweichung des pH-Werts vom Ausgangswert führte. Das Ausmaß der Veränderung war bei Ammoniumernährung am stärksten. Die massiven Abweichungen setzen erst nach einigen Wochen Kulturzeit ein. Das verdeutlicht die zeitliche Wirkung der pH-Pufferung, da zunächst die pH-Werte relativ konstant bleiben. Ist der Puffer jedoch verbraucht, setzen gravierende Veränderungen ein. Sichtbare Pflanzenschäden infolge zu hoher oder zu niedriger pH-Werte sind erst bei längeren Kulturzeiten oder empfindlichen Pflanzen zu erwarten. Häufig ist die Standdauer im Betrieb zu kurz, so dass keine Auswirkungen erkennbar sind.
Bei Substraten wird mit der Beimischung von Zuschlagstoffen mit guter Pufferung bewirkt, dass die pH-Wertveränderung erst später einsetzt oder bei kurzer Kulturzeit ausbleibt. Damit entscheidet die Gießwasserqualität über die Wahl des Zuschlagstoffes oder über die Höhe der Kalkdüngung.


Einfluss von Zuschlagstoffen auf den pH-Wert des Substrats im Verlauf der Kultur (n. LVG Ahlem)
pH-Wert sinkend
pH-Wert steigend
Weißtorf
Ton
Oasis (Polyurethan)
Rindenhumus
Gießwasser bis 8° dHKH
Perlite
Gießwasser pH 4, 3-6, 4
Steinwolle
Ammonium-Stickstoff
Kompost

Gießwasser > 10° dHKH

Gießwasser pH 6, 4-8, 3

Nitrat-Stickstoff


Quellen

Ulrich Harm (2007): Neustadter Heft: Bodenanalyse und Düngung im Zierpflanzenbau. Herausgeber DLR Rheinpfalz. Neustadt an der Weinstraße. 


Einzelnachweise

  1. E. Meinken und P. Fischer:pH-Pufferung von Holzfasersubstraten. GbGw 26, S. 1223-1224, 1993
  2. H.D. Molitor:Veränderung des pH-Werts in Substraten und Möglichkeiten der Einflußnahme. In: Neustadter Heft 74 „Poinsettien - Ist die Kultur noch zu retten?“, 1995
  3. H.D. Molitor:Veränderung des pH-Werts in Substraten und Möglichkeiten der Einflußnahme. In: Neustadter Heft 74 „Poinsettien - Ist die Kultur noch zu retten?“, 1995
  4. A. Papenhagen und G. Sprau:Gute Kombination - Stabiler pH-Wert durch Verwendung verschiedener Kalkarten. In: GbGw 26, S. 1148-1149, 1995
  5. E. Welker: Kalk ist nicht gleich Kalk. In: GbGw 33, S. 1430 - 1431, 1995
  6. E. Grantzau:Konstante pH-Werte der Kultur - aber wie? In: GbGw 17, S. 834 - 837, 1990