Höchste Stoffwechselrate bei welchen Bedingungen?

[Bäm]

Hallo Capsaicinfreunde, Gärtner, Züchter und Theoretiker (hoffentlich niemanden vergessen ?),

ich bin neu registriert, lese aber gelegentlich mit und bin in Sachen Anbau auch nicht ganz unbeholfen.
Bisher haben sich meine Anbauten auf meine Terrasse und Planztöpfe mit Erde beschränkt.
Ich habe mehrere Wochen damit verbracht, mittels Suchfunktion in mehreren Pflanzenforen Antworten zu finden, konnte aber in Bezug auf Chilies nicht alles in dem Umfang in Erfahrung bringen, wie ich das gerne hätte.

Mein Vorhaben ist folgendes: ich plane im Moment eine Aquaponikanlage für mein Wohnzimmer. Eckdaten hierzu sind folgende:
- 2 gekoppelte Aquarien mit insgesamt 600-800 Liter Wassermenge, Vorfilter und Pufferbehältnis
- Besatz wird sich hauptsächlich aus Tilapia oder Oreochromis und Cherax Destructor zusammensetzen
- Anbaufläche wird sich aus 2 Kästen mit mehreren Tekus auf insgesamt 2-3 m^2 belaufen
- Pflanzenauswahl fällt Hauptsächlich auf Chilis (größtenteils Chinense) und nebenbei auch andere Starkzehrer
- Beleuchtet wird mit einem Mix aus MH und NDL im mittleren Leistungsbereich (im Moment tendiere ich eher zu 400 als zu 250 Watt)
- als Substrat Blähton
- ob NFT- oder E/F-System steht momentan noch auf der Kippe, Tendenz aber eher Richtung E/F

Jetzt zu meinen Fragen an die ehrfahrenen Gärtner, Statistiker und Theoretiker:

- welche Lichtspektren in welchem Verhältnis zueinander bilden das Optimum für den Wurzelstoffwechsel bei Capsicum Chinense?
- wie viele Lichtstunden sind diesen Pflanzen in Wachstum, Blüte, Fruchtbildung und Fruchtreife noch zuträglich bzw ab wie vielen Stunden wird sich kein merklicher Vorteil mehr im Ertrag feststellen lassen?
- wo liegt die Grenze der Lichtaufnahme?


Hintergrund meiner Fragen liegt darin, mein System in Sachen Equipment möglichst nahe am Optimum zusammenzustellen. Wirtschaftlich gesehen ist mir durchaus bewusst, dass ich für meine eigenen Produkte (Fisch- und Krebsfleisch sowie Gemüse) im Vergleich zum kommerziellen Handel draufzahlen werde - der Hobby- und Dekoeffekt soll dennoch in einem vertretbaren Kostenaufwand realisieren lassen.

 

[mph]

Willkommen im Forum.
Mit Aquaponik habe ich keine Erfahrung. Nur mit Indoor-Anbau von Chilipflanzen unter Kunstlicht, von der Aussaat bis zur Ernte.

Ich habe bereits meine Indoor-Chilipflanzen mit MH und NDL beleuchtet. Zuerst nur mit MH-Dampflampen mit Keramikbrenner (Lichtfarbe 942) und derzeit nur mit einer Osram Plantastar. Es funktioniert beides gut wenn die Beleuchtungsstärke hoch genug ist. Daher werde ich wahrscheinlich komplett bei der Plantastar bleiben.

Mehr als 16 Stunden und weniger als 12 Stunden würde ich nicht beleuchten. 13 bis 14 Stunden sind ok.

Edit:
Meine Anbaufläche unter der Plantastar ist etwa 1,5m². Es steht alles in einem Gewächshaus, das an den Seiten, die gegen die Wand stehen, mit Reflexionsfolie ausgekleidet ist. Die Plantastar hat 250W. Das Gewächshaus steht drinnen in meiner Küche.

 

[Bäm]

Vielen lieben Dank für deine Begrüßung und deine Antwort mph. Erfahrungswerte nehme ich natürlich sehr gerne an, meine Fragen beziehen sich jedoch auf den maximalen Stoffwechsel der Pflanzen. Dieser ist für das System insofern wichtig, als dass eben die "Waschmaschine" Pflanzenwurzel möglichst viele Nährstoffe aus dem Wasser aufnehmen können - dadurch lässt sich nämlich die Besatzdichte und Futtergabe und damit den Ertrag der Wassertiere nicht unwesentlich erhöhen. Gleichzeitig natürlich auch der Ertrag der Pflanzen, da die Nährstoffe ja in Biomasse umgesetzt werden.
Wenn deine Erfahrung auf Hydrokultur basiert und du demnach bei 13-14 Stunden Licht die stärkste umgesetzte Düngergabe fahren konntest, wäre durchaus schonmal die Beleuchtungszeitfrage geklärt.

Meine Terrasse bekommt nur ca 8 Stunden pro Tag direktes Licht - da wuchs zwar auch alles, auch mit ordentlich was dran an den Pflanzen... aber bestimmt noch nicht auf Optimum.

Vorbildlich erforscht wäre zum Beispiel der Anbau von Cannabis - hierzu gibt es nahezu für alle möglichen Anbauformen die optimalen Bedingungen, die im Vergleich zum "einfach einpflanzen und wachsen lassen" offensichtlich bis zu 400% höhere Erträge abwerfen. Ohne hierzu ins Detail gehen zu wollen, wäre es für mich eben genial, analog dazu die Werte für Capsicum Chinense zu kennen und dem möglichst nahe dann das System aufzubauen, da Ertrag in unmittelbarer Relation zum Stoffwechsel steht. Sollte der Vergleich mit der in Deutschland meist illegalen Pflanze unerwünscht sein, bitte ich das zu entschuldigen und gegebenenfalls zu zensieren.

 

[mph]

Bisher baue ich auch drinnen mit Erde an. Sogar mit recht großen Töpfen von 14 bis 20 Litern. Ich habe jetzt mal mit einer Pflanze angefangen in Steinwolle zu ziehen.

Wie nahe ich am Optimum bin weiß ich nicht, aber meine Indoor-Pflanzen werden recht schnell recht groß, aber ohne zu verspargeln und tragen recht früh und auch ganz ordentlich. Bei meinen Chinense-Sorten hatte ich auch eine recht kurze Reifezeit von 6 Wochen aber trotzdem viel Aroma und hohe Schärfe.

Bei der Beleuchtungszeit muss man beachten, dass man nicht beliebig lange beleuchten sollte. Ein paar Stunden Dunkelheit brauchen Pflanzen ja auch. Einen genauen wissenschaftlich ermittelten Wert speziell für Chilis wird man hier im Forum nicht finden, wahrscheinlich auch nicht im Internet. Mehr als regelmäßig 16 Stunden gibt es ja auch fast nirgendwo. Zwischen 12, 13 und 14 Stunden konnte ich bei meinen Pflanzen keinen Effekt bemerken. Aber die Zeiten muss ich ein wenig an die Tageslichtzeiten anpassen, denn sonst stehen die Pflanzen ein paar Stunden im Halbdunkel. Daher beleuchte ich jetzt 14 Stunden und im Winter reduziere ich die Zeit etwas.

Mir ist hier im Forum keiner bekannt, der einen solchen Aufbau länger in Betrieb hat. Mit verschiedenen Hydrosystemen haben allerdings schon verschiedene Leute experimentiert.

Aber das Thema ist interessant. Welche Angaben helfen denn eigentlich noch weiter? N-P-K-Verhältnis, das sich bewährt hat? Wie setzen sich denn die Werte zusammen, die sich durch die Fische und Krebse ergeben?

Edit: Ich nehme an, dass man wegen der Fische/Krebse keinen Dünger zugeben kann falls die Nährstoffe im Wasser nicht reichen.

 

[Snoozel]

Warum tendierst du zu E/F?

Die größten Chilis die man so bei Youtube etc. findet stammen aus NFT Systemen, oder auch Aeroponik.

Chilis würde ich btw. nicht als Starkzehrer bezeichnen.

 

[Bäm]

Die Nährstoffzusammensetzung ist das geringste Problem, da ich keine Monolultur haben werde. Hierzu gibt es genügend Literatur bzw Auszüge davon im Internet. Fische, Krebse und Schnecken produzieren größtenteils ammoniumlastige Ausscheidungen, die durch Bakterien im Bodengrund und im Vorfilter zunächst in Nitrit und schließlich in für Pflanzen aufnehmbares Nitrat umgesetzt wird. Diese Prozesse funktionieren meist besser, wenn das Wasser nicht ständig überall in Bewegung ist - deshalb auch die Tendenz zu E/F. Da Fische ohne Probleme mehr fressen, als sie müssen und auch gut mit Diäten klarkommen, kann durch die Futtermenge recht simpel auf den Nitratanteil eingewirkt werden. Je nach Zusammensetzung des Futters können auch die anderen Nährstoffe im Verhältnis angepasst werden, sollte aber durch Multikulti in der Nährlösung nicht nötig sein. Von den Landpflanzen unverbrauchte Nährstoffe werden durch Wasserlinsen im Pufferbehälter und teilweise auch von der Aquarienbepflanzung genutzt. Wegen Überdüngung oder Mängel mache ich mir recht wenig Sorgen. Capsicum werden laut mehreren Tabellen als Starkzehrer geführt - in etwa wie Blumenkohl, Kürbis und Tomaten. Auch ich habe aufgrund der Reaktion auf Düngergabe den Eindruck, dass man Chilies zu den Starkzehrern zählen kann - auch wenn sie innerhalb dieser Gruppe eher im hinteren Mittelfeld liegen. Viel mehr als Salat stoffwechseln sie definitiv.
PH sowie EC sind direkt in solch einem System nahezu irrelevant für die Pflanzen, da die Nährstoffe nicht in Salzen gebunden sind. Bei Hydro- bzw Aerokultur sollte man daran aber erkennen können, bei welchem Licht angebot am meisten umgesetzt wird (steigender pH und fallender EC).
Die hauptsächliche Schwierigkeit besteht für mich im Moment wirklich nur darin, welche Lampen mit welcher Leistung sinnvoll sind und ab wann ich damit nur noch meine Wohnung mit Strom beheizen würde, weil die Pflanzen schon genug haben oder ich ihnen bereits schaden würde, weil's doch schon zu gut gemeint war.

 

[mph]

- Anbaufläche wird sich aus 2 Kästen mit mehreren Tekus auf insgesamt 2-3 m^2 belaufen

Ich habe eine 250W Plantastar auf etwa 1,5m². Mehr geht natürlich immer. Dass du zu Lampen mit 250W oder 400W im ersten Beitrag tendierst ist also schon i.O.

Die hauptsächliche Schwierigkeit besteht für mich im Moment wirklich nur darin, welche Lampen mit welcher Leistung sinnvoll sind und ab wann ich damit nur noch meine Wohnung mit Strom beheizen würde, weil die Pflanzen schon genug haben oder ich ihnen bereits schaden würde, weil's doch schon zu gut gemeint war.

Selbst mit 2 x 400W NDL wärst du weit davon entfernt soviel Licht zu erzeugen, das den Pflanzen schadet. Aber der Energieverbrauch ist dann schon ziemlich hoch bei 14 Stunden am Tag. Daher würde ich mich davon verabschieden, wirklich das Maximum aus den Pflanzen kitzeln zu wollen.

Ich denke mit 250W über 1 Aquarium liegst du schon ganz gut. Wie muss denn eigentlich das Licht für die Fische/Krebse sein?

PH sowie EC sind direkt in solch einem System nahezu irrelevant für die Pflanzen, da die Nährstoffe nicht in Salzen gebunden sind. Bei Hydro- bzw Aerokultur sollte man daran aber erkennen können, bei welchem Licht angebot am meisten umgesetzt wird (steigender pH und fallender EC).

Kann ich nicht nachvollziehen. Bei einem zu hohen EC kommt irgendwann der Punkt wo die Pflanze Probleme bekommt. In Abhängigkeit vom pH werden unterschiedliche Nährstoffe und Spurenelemente unterschiedlich gut aufgenommen. Liegt man da zu weit daneben schadet man der Pflanze. Liegt man da gut, nimmt die Pflanze optimal Nährstoffe auf. Der pH sollte leicht sauer bleiben.

 

[Bäm]

Ich habe eine 250W Plantastar auf etwa 1,5m². Mehr geht natürlich immer. Dass du zu Lampen mit 250W oder 400W im ersten Beitrag tendierst ist also schon i.O.
[...]
Selbst mit 2 x 400W NDL wärst du weit davon entfernt soviel Licht zu erzeugen, das den Pflanzen schadet. Aber der Energieverbrauch ist dann schon ziemlich hoch bei 14 Stunden am Tag. Daher würde ich mich davon verabschieden, wirklich das Maximum aus den Pflanzen kitzeln zu wollen.

Naja... je höher die Stoffwechselrate der Pflanzen, desto bessere Filterleistung durch die Wurzeln, desto dichterer Besatz bzw stärkere Fütterung und dadurch viel Fleischmasse

Ich denke mit 250W über 1 Aquarium liegst du schon ganz gut. Wie muss denn eigentlich das Licht für die Fische/Krebse sein?

Den Fischen und Krebsen ist es genaugenommen ziemlich egal, was für Licht da ist. Die wollen halt was sehen, sonst bekommen die nen psychischen Knacks. Die Lampen in Aquarien sind vorrangig auch Pflanzenlampen, zweitrangig damit der Betrachter etwas sieht - für die Fische würde das Licht aus der Wohnzimmerlampe schon reichen...

Kann ich nicht nachvollziehen. Bei einem zu hohen EC kommt irgendwann der Punkt wo die Pflanze Probleme bekommt. In Abhängigkeit vom pH werden unterschiedliche Nährstoffe und Spurenelemente unterschiedlich gut aufgenommen. Liegt man da zu weit daneben schadet man der Pflanze. Liegt man da gut, nimmt die Pflanze optimal Nährstoffe auf. Der pH sollte leicht sauer bleiben.

Aquarienwasser hat generell immer einen eher niedrigen Leitwert. Wir sprechen hier von einer Range zwischen 0,00 bis maximal 0,5, da die Ausscheidungen der Fische im Idealfall nicht salzig sind. Daher spielt auch der pH eine untergeordnete Rolle. Für die Tiere ist ein pH um die 7,5 bis 8 bei sehr gering gehaltener Härte von Vorteil. Auch das macht den Wurzeln m.E. nichts. Die Nährstoffe werden durch Bakterien pflanzenverfügbar gemacht - das klappt schon so. Hydrokulturen arbeiten ja mit mineralischen Düngern, die sich bei bestimmten pH-Werten einfacher aufspalten lassen. Die Nährlösung funktioniert hier aber eher ähnlich, wie z.B. bei Erdkultur eine Düngergabe durch Brennesselsud und/oder Guano.

Bei der Lampensuche bin ich mittlerweile auf die Sunmaster HPS Dual Spectrum gestoßen (gibt es als 250, 400 sowie als 600er). Diese soll gegenüber normalen NDLs einen erhöhten Blauanteil haben. Bei der 400er werden 55.000 Lumen angegeben - das dürfte recht ordentlich sein vom Wirkungsgrad / Lichtleistung. Würde dadurch dann auch die besagte MH überflüssig?
Die Frage wäre nun, ob das für die Chinensen so passt, oder ob die eine andere Zusammenstellung der Lichtspektren bevorzugen würden - diese Lampe wurde schließlich nicht speziell für scharfe Beeren sondern für Dröhntannen entwickelt...

 

[mph]

Ich verwende die Osram Plantastar für meine Chilipflanzen. Die hat 33100 Lumen in der Version mit 250W und bei der mit 400W auch rund 55000 Lumen, es könnte aber sein dass es sogar 58000 sind. Die Plantastar kommt eigentlich aus dem professionellen Gartenbau und hat einen um 40% gegenüber normalen HPS erhöhten Blauanteil. Eine alternative MH wäre die Osram Powerball 250W/942. Auch wenn man streng genommen nicht mit Lumen rechnen dürfte, bringt sie mit 26000 Lumen etwas weniger Licht. Ob es die auch mit 400W gibt und wie die Werte sind müsste ich nachschauen. Das Licht ist in der Wohnung vielleicht etwas angenehmer als das gelbliche HPS-Licht.

 

[mph]

Chilipflanzen sind nicht vergleichbar mit Hanf. Es gibt auch weniger Unterscheidungen. Wenn die Pflanzen mal angefangen haben zu blühen, wachsen, blühen und fruchten sie gleichzeitig. Dass man gerne bei der Anzucht mit Leuchtstofflampen in Lichtfarbe 865 arbeitet, liegt an den günstigen Anschaffungskosten und der leichten Einsetzbarkeit. Bei den recht geringen Leistungen hat das kaltweiße Licht noch viel Einfluß darauf, dass die Pflanzen kompakt heran wachsen.

Wenn man mit leistungsfähigen Strahlern beleuchtet hat die Lichtfarbe weniger Einfluß.

 

[clappingmarkey]

Zum Licht kann ich nichts sagen, da hab ich keine Ahnung von.

Aquarienwasser hat generell immer einen eher niedrigen Leitwert. Wir sprechen hier von einer Range zwischen 0,00 bis maximal 0,5, da die Ausscheidungen der Fische im Idealfall nicht salzig sind. Daher spielt auch der pH eine untergeordnete Rolle. Für die Tiere ist ein pH um die 7,5 bis 8 bei sehr gering gehaltener Härte von Vorteil. Auch das macht den Wurzeln m.E. nichts. Die Nährstoffe werden durch Bakterien pflanzenverfügbar gemacht - das klappt schon so. Hydrokulturen arbeiten ja mit mineralischen Düngern, die sich bei bestimmten pH-Werten einfacher aufspalten lassen. Die Nährlösung funktioniert hier aber eher ähnlich, wie z.B. bei Erdkultur eine Düngergabe durch Brennesselsud und/oder Guano.

Das macht mich jetzt schon ein wenig stutzig.
Bakterien machen die Nährstoffe pflanzenverfügbar. Ja. Aber das tun sie, indem sie organisches Material wasserlöslich machen. Also in eine Salzverbindung überführen.

Ein pH von 7,5-8 ist für Wurzeln nicht tödlich, allerdings nehmen sie Nährstoffe idealerweise im Bereich pH 5-6 auf. Dort sind alle wichtigen Nährstoffe verfügbar.

Wenn dein Aquarienwasser kalkarm (also sehr weich) ist, wirst du Calcium nachdüngen müssen, sonst kann es zu Mangelerscheinungen kommen.

Eine Nährlösung ist nicht vergleichbar mit Erdkultur. Erde ist ein völlig anderes Medium und hat gewisse Pufferkapazitäten. Das heißt, der pH ändert sich nicht großartig, die Nährstoffe aus organischem Material werden nach und nach freigesetzt. Stimmt der pH aber deutlich nicht (z.B. 8 statt 5,5), wird auch die Erdkultur wenig Erfolg bringen.

 

[Gyric]

ich muss zu meiner antwort gleich mal vorausschicken, dass ich von solchen grenzbereichen der optimierung nicht viel bis keine ahnung habe, da ich kein labor verwenden kann, um chemische vorgänge im substrat und in der pflanze exakt verfolgen zu können. einige dinge sollte man jedoch immer einkalkulieren, wenn man ein solches system auf ertrag sowie "wartungsfreiheit" optimieren möchte. und natürlich möchte man solche erfahrungen auf einer möglichst präzisen basis aufbauen, denn so verstehe ich jetzt die fragestellung.

chili = starkzehrer? ja, aber nicht per se! chilis verbrauchen im vergleich schon viele nährstoffe, alleine durch ihr ernormes zellwachstum bei entsprechenden bedingungen. das wurde ja schon angesprochen, die pflanzen müssen alles gleichzeitig machen. es gibt durchaus chilisorten, bei denen ein gewisses mehr an dünger einfach irgendwann nichts mehr bringt, wenn nicht bedingungen, wie besonders der temperaturverlauf, super stimmen. da geben einige sorten auch deutlich später erst auf. außerdem sind pflanzen immer noch individuen und verhalten sich durchaus mal nicht konform. will sagen, für eine optimierung bitte alle faktoren berücksichtigen.

die reine, direkte lichteinwirkung ist m.erf.n. bei vielen sorten nicht imminent entscheidend für den ertrag, also hinkt die fragestellung des höchsten stoffwechsels von vornherein. es gibt etliche beobachtungen, das pflanzen mit weniger direktem sonnenlicht trotzdem einen gleichen ertrag fahren können, wie pflanzen, die den ganzen tag in der direkten sonne stehen. ich gehe dabei von einer gleichmäßigen wasserversorgung aus, aber auch die temperatur spielt eine rolle. trotzdem hilft auch das indirekte tageslicht, auch halbschatten genannt, beim wachstum kräftig mit. in der freien natur ist die pflanze ja auch nicht nur schwarz/weiß bedingungen ausgesetzt.
trotzdem: die unterschiedlichen capsicum-gattungen haben ihre gewissen vorlieben und deutliche schwankungen im verhalten existieren schon bei pflanzen der gleichen sorte.
man müsste also innerhalb der bekannten sortenvielfalt die exakte sorte (und vielleicht noch einen befruchtungs-/kreuzungspartner der chilis) für das geplante/angestrebte ökosystem finden, die sich besonders gut eignet. vermutlich lässt es sich nicht nur auf fische, biotechnik und pflanzen reduzieren, auch wenn das modell durchaus erfolgversprechend ist - aber eine annäherung könnte gelingen, so wie schon industriell geschehen. so ein mini-ökosystem ist artbedingt immer sehr fragil, besonders anfällig für "schädlinge" und auch wartungsintensiv, auch wenn einige nachteile der reinen monokultur ausgemerzt werden können. die zukunft liegt hierbei - wie zuvor erwähnt - vielleicht doch bei mikroorganismen, die so ein system mitregulieren können, aber da ist in der zukunft noch die forschung und wissenschaft gefragt.
teile uns bitte und gerne deine erkenntnisse mit, wenn das projekt an form gewinnt viel erfolg!

achso, eins noch: ph- und ec-werte sind auch in so einem system durchaus nicht ganz unwichtig, selbst alteingesessene profibetriebe von pflanzenzüchtern kontrollieren unter anderem dadurch ihre automatischen hydrosysteme. präzise wasserkontrollen werden natürlich auch durchgeführt, allerdings seltener, weil teurer.