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Bedeutung des Sauerstoffgehalts in den Wurzeln

Ein guter Sauerstoffgehalt in der Wurzelumgebung ist wichtig für die Gesamtqualität und die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Wurzeln. Darüber hinaus trägt ein guter Sauerstoffgehalt zu gesünderen Wurzeln bei, so dass sich die Pflanze besser gegen pathogene Pilze wehren kann. Obwohl die Bedeutung dieser Tatsache offenkundig ist, wird der Überwachung und Regulierung des Sauerstoffgehalts wenig Bedeutung beigemessen. In diesem Artikel erklärt unser Spezialist die Wichtigkeit des richtigen Sauerstoffgehalts in den Wurzeln Ihrer Kultur.
Sauerstoffgehalt messen
René Mondt
Produktspezialist Technische Projekte | 8. Dezember 2018 | Lesedauer: 4 min. 

Die Bedeutung von Sauerstoff in der Wurzelumgebung

Für die Atmung von Pflanzenzellen ist es wichtig, dass genügend Sauerstoff vorhanden ist. Die Beziehung zwischen Wasser und Luft im Boden oder Substrat ist für die Sauerstoffmenge sehr wichtig. Die Luft enthält 21% Sauerstoff. In Wasser werden Sauerstoffwerte bis zu etwa 12 Milligramm pro Liter gemessen. Dieser Wert des gelösten Sauerstoffs ist äußerst aufschlussreich, da die Atmung der Zellen in der Zellfeuchtigkeit (Plasma) stattfindet.
Messungen zeigen auch, dass der Sauerstoffgehalt einen sichtbaren Einfluss auf die Entwicklung der Pflanze hat. Dies gilt sowohl für das Blattwachstum als auch für die Wurzelentwicklung. Die folgenden Bilder zeigen diesen Effekt deutlich:
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Bedeutung des Sauerstoffgehalts in den Wurzeln

Ein guter Sauerstoffgehalt in der Wurzelumgebung ist wichtig für die Gesamtqualität und die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Wurzeln. Darüber hinaus trägt ein guter Sauerstoffgehalt zu gesünderen Wurzeln bei, so dass sich die Pflanze besser gegen pathogene Pilze wehren kann. Obwohl die Bedeutung dieser Tatsache offenkundig ist, wird der Überwachung und Regulierung des Sauerstoffgehalts wenig Bedeutung beigemessen. In diesem Artikel erklärt unser Spezialist die Wichtigkeit des richtigen Sauerstoffgehalts in den Wurzeln Ihrer Kultur.
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Produktspezialist Technische Projekte | 8. Dezember 2018 | Lesedauer: 4 min. 
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Sauerstoffgehalt messen

Die Bedeutung von Sauerstoff in der Wurzelumgebung

Für die Atmung von Pflanzenzellen ist es wichtig, dass genügend Sauerstoff vorhanden ist. Die Beziehung zwischen Wasser und Luft im Boden oder Substrat ist für die Sauerstoffmenge sehr wichtig. Die Luft enthält 21% Sauerstoff. In Wasser werden Sauerstoffwerte bis zu etwa 12 Milligramm pro Liter gemessen. Dieser Wert des gelösten Sauerstoffs ist äußerst aufschlussreich, da die Atmung der Zellen in der Zellfeuchtigkeit (Plasma) stattfindet.
Messungen zeigen auch, dass der Sauerstoffgehalt einen sichtbaren Einfluss auf die Entwicklung der Pflanze hat. Dies gilt sowohl für das Blattwachstum als auch für die Wurzelentwicklung. Die folgenden Bilder zeigen diesen Effekt deutlich:
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Sauerstoffgehalt Gurken
Sauerstoffeinfluss auf das Gurkenwachstum
Sauerstoffgehalt Salat
Sauerstoffeinfluss auf das Salatwachstum

Ursachen für Sauerstoffmangel

Organische Verunreinigungen oder die Bildung eines Biofilms in einem Tropfsystem können zu einer rapiden Verringerung des Sauerstoffgehalts führen. Bei Stillstand des Wassers wird der vorhandene Sauerstoff unter anderem von Bakterien verbraucht und fällt innerhalb einer Stunde auf kritische Werte (<4 mg/l). Die regelmäßige Reinigung der Rohre ist daher eine wichtige Maßnahme, um einen Sauerstoffmangel zu vermeiden. Darüber hinaus kann eine kontinuierlich nasse Matte zu einem Sauerstoffmangel beitragen. Wurzeln haben nicht die Möglichkeit, Sauerstoff und die vorhandenen Nährstoffe optimal aufzunehmen. Darüber hinaus haben Praxistests gezeigt, dass Sauerstoffmangel an der Wurzel auch auf hohe Temperaturen in der Substratmatte zurückzuführen ist. Diese hohen Temperaturen sowie eine zu nasse Matte sind ideale Wachstumsbedingungen für Bakterien und Pilze (insbesondere Pythium), damit sie sich schnell vermehren können.  

Folgen des Sauerstoffmangels

Sauerstoff, Assimilate, Wasser und CO2 sorgen dafür, dass "energiereiche Verbindungen" entstehen. Diese Verbindungen sind unter anderem für die Aufnahme von Nährstoffen und den Spannungserhalt in den Zellen notwendig. Ein schwerer Sauerstoffmangel sorgt nicht zuletzt auch dafür, dass Natrium außerhalb der Wurzeln bleibt. 

Ein Sauerstoffmangel in der Wurzelumgebung führt dazu, dass weniger energiereiche Verbindungen gebildet werden können. Das hat alle möglichen negativen Folgen. So nimmt beispielsweise das Wurzelwachstum stark ab oder stoppt sogar ganz. Auch die Aufnahme von Nährstoffen ist stark reduziert, was zu Mangelerscheinungen führen kann. In der Praxis werden bei Sauerstoffmangel oft höhere Nitritwerte gemessen. Denn bei Sauerstoffmangel (O) wird Nitrat (NO3) in Nitrit (NO2) umgewandelt. Zu hohe Nitritwerte sind sowohl für Menschen als auch für Pflanzen giftig. 

Sauerstoffmangel im Sommer

Sauerstoffmangel ist ein großes Problem, vor allem im Sommer. Aufgrund der hohen Temperatur kann der Sauerstoffgehalt schnell unter 4mg (oder 10%) sinken. Wenn dies geschieht, verursacht es Probleme/Stress für die Pflanze. Eine regelmäßige Sauerstoffmessung ist daher unerlässlich.  

Messung des Sauerstoffgehalts mit Sensoren

Da der Sauerstoffgehalt von mehreren Faktoren (z.B. Bewässerungsstrategie, Klimatisierung und Temperatur) beeinflusst wird und daher schwer abzuschätzen ist, ist es wichtig, Sauerstoff zu messen. Es gab schon immer ein Interesse an Sauerstoff, aber bis vor kurzem war es Gärtnern nicht möglich, dies auf zuverlässige und korrekte Weise zu messen. Inzwischen gibt es jedoch eine optimale Lösung. Mit neuer Technologie wurden Sensoren entwickelt, mit denen Sie den Sauerstoffgehalt im Substrat selbst bestimmen und kontrollieren können. Diese Sensoren sammeln Daten, die Sie dann über eine Plattform mit anderen Anbaufaktoren vergleichen können, um Zusammenhänge zu ermitteln. Dies kann innovative Erkenntnisse auf dem Gebiet der Klimatisierung, Bewässerung und Pflanzenresistenz liefern.
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René Mondt
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