Indoor-Farming: hydropone und vertikale Anbausysteme

Die konventionelle Landwirtschaft steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen, von der Landknappheit über unvorhersehbare Wettermuster bis hin zur anhaltenden Bedrohung durch Bodenschädlinge und Krankheiten. Als Antwort auf diese Hindernisse hat sich die Indoor-Farming, die auch als Controlled-Environment Agriculture (CEA) bezeichnet wird, zu einer revolutionären Lösung entwickelt, die das Potenzial hat, die landwirtschaftliche Landschaft neu zu gestalten.
Indoor Farming ist ein weit gefasster Begriff, der Anbausysteme umfasst, bei denen die Pflanzen in einer geschlossenen Umgebung angebaut werden. Zu diesem Ansatz gehören die hydroponische und die vertikale Landwirtschaft, bei denen die herkömmliche Erde durch erdelose Substrate ersetzt wird und eine sorgfältig kalibrierte Düngemittellösung den genauen Nährstoffbedarf direkt an die Pflanzenwurzeln liefert. Der Einsatz von erdelosen Substraten und Fertigation ermöglicht es den Landwirten, den Nährstoffgehalt in der Wurzelzone genauestens zu kontrollieren. Diese Methode maximiert nicht nur die Nährstoffeffizienz, sondern bietet auch zusätzliche Vorteile.

Ein entscheidender Vorteil der Substitution von Erde durch erdelose Substrate ist die Ausschaltung von Krankheiten und Schädlingen, die in der konventionellen, bodenbürtigen Landwirtschaft chemische Eingriffe erfordern würden. Darüber hinaus bietet Indoor-Farming die Flexibilität, das ganze Jahr über Pflanzen anzubauen, da das Klima in einer geschlossenen Umgebung vollständig kontrolliert werden kann. Die Bereitstellung optimaler Nährstoffe durch Indoor Farming steigert die Erträge und minimiert gleichzeitig die Nährstoffverluste, was zur allgemeinen Nachhaltigkeit des Systems beiträgt. Um dieses Maß an Präzision zu erreichen, sind jedoch fortschrittliche Kontrollsysteme erforderlich.
Beim Indoor-Farming sind die Pflanzen bei der Nährstoffversorgung stark auf das Bewässerungssystem angewiesen, da das erdelose Substrat keine nennenswerte Nährstoffspeicherkapazität besitzt. Die Empfindlichkeit des Systems macht es intolerant gegenüber Abweichungen vom optimalen Nährstoffgehalt, was die Notwendigkeit eines sorgfältigen Managements unterstreicht.

Ein effizientes Bewässerungsmanagement ist bei hydroponischen und vertikalen Anbausystemen besonders wichtig. Angesichts ihrer Empfindlichkeit wurden umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt, um die am besten geeigneten Nährstofflösungen für verschiedene Pflanzen in unterschiedlichen Wachstumsstadien zu ermitteln, einschließlich der Etablierung, des vegetativen Wachstums und der Produktion. Die Entwicklung eines effektiven Bewässerungsprogramms hängt von der Kenntnis der Eigenschaften des Bewässerungswassers und des Nährstoffbedarfs der jeweiligen Pflanze ab. Die Durchführung einer gründlichen Wasseranalyse ist ein entscheidender Schritt in diesem Prozess. Die Wasseranalyse gibt Aufschluss über die bestehende Nährstoffzusammensetzung des Bewässerungswassers. Zu den üblichen Nährstoffen im Bewässerungswasser gehören Kalzium (Ca), Magnesium (Mg), Chlorid (Cl) und Bikarbonat (HCO3-). Der pH-Wert des Wassers ist ebenfalls ein kritischer Faktor, der berücksichtigt werden muss, da ein hoher pH-Wert und hohe Bikarbonatwerte möglicherweise säuernde Düngemittel erfordern, um den pH-Wert anzupassen und Bikarbonate zu neutralisieren. Verschiedene Pflanzen haben in unterschiedlichen Wachstumsstadien einen unterschiedlichen Nährstoffbedarf. Die Anpassung der Düngepläne an diese Anforderungen ermöglicht den Landwirten ein optimales Wachstum und höhere Erträge.

Die Auswahl eines geeigneten Düngesystems und die genaue Überwachung seiner Leistung sind ebenso wichtig. Systeme mit kontinuierlichem Durchfluss, die einen stetigen Strom von Düngemitteln liefern, sind ideal für diese Anbaupläne. Die Aufrechterhaltung der richtigen Nährstoffkonzentration in der Lösung in der Nähe der Wurzelzone ist eine große Herausforderung im hydroponischen und vertikalen Anbau. Um eine effektive Nährstoffzufuhr zu gewährleisten, müssen die Landwirte die Nährstofflösung überwachen und die Nährstoffkonzentration je nach Bedarf anpassen, um den sich entwickelnden Anforderungen der Pflanzen gerecht zu werden. Die elektrische Leitfähigkeit (EC) ist ein wichtiger Indikator für die Salzkonzentration in Nährlösungen. Durch die Auswertung der EC-Werte können Landwirte den Nährstoffstatus der Nährlösung vor der Düngung beurteilen. Die EC-Werte geben auch Aufschluss über den Gesamtgehalt an Nährstoffionen, der in der Düngemittellösung in der Nähe der Wurzelzone vorhanden ist. Die Überwachung der EC-Werte ermöglicht es Landwirten, Nährstoffmängel oder -überschüsse zu erkennen und fundierte Anpassungen auf der Grundlage der Bedürfnisse der Pflanzen und des geplanten Düngeprogramms vorzunehmen.
Um eine optimale Nährstoffaufnahme durch die Pflanzen zu gewährleisten, muss der Säuregehalt der Nährlösung innerhalb eines bestimmten Bereichs (pH 5,5 bis 6,5) gehalten werden. Systeme, die mit entsprechenden Sensoren ausgestattet sind, können die Landwirte sofort auf Abweichungen beim Säuregehalt oder der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers aufmerksam machen und so rechtzeitig Korrekturmaßnahmen einleiten, um negative Auswirkungen auf das Wachstum und den Ertrag der Pflanzen zu verhindern. Hochwertige, wasserlösliche Düngemittel mit hervorragender Löslichkeit sind unerlässlich, um Verstopfungen im System und Interferenzen mit empfindlichen Sensoren zu vermeiden. Die Verwendung hochwertiger Düngemittel sorgt für stabile Bewässerungslösungen, die frei von Ablagerungen und möglichen Störungen sind.

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Durch die Verwendung von hochwertigen, rein wasserlöslichen Düngemitteln werden die Systeme für den kontrollierten Anbau in Innenräumen rationalisiert, so dass sich die Landwirte auf die Maximierung der potenziellen Vorteile dieser revolutionären Anbaumethoden konzentrieren können. Die Kombination aus sorgfältigem Nährstoffmanagement, fortschrittlichen Kontrollsystemen und optimaler Düngerauswahl macht die Indoor-Landwirtschaft zu einer transformativen Kraft in der Zukunft der Landwirtschaft.