- Einführung und kurze Begriffserklärungen
- Die wichtigsten organischen Substratbestandteile und ihre Eigenschaften
- Die wichtigsten mineralischen Substratbestandteile und ihre Eigenschaften
Wir stellen die wichtigsten Bestandteile zum Herstellen verschiedener Substrate vor und vergleichen ihre Eigenschaften und Vor- bzw. Nachteile. Die Eigenschaften, die wir uns anschauen werden sind pH-Wert, Wasserkapazität, Luftkapazität, Schrumpfung, Salzgehalt und Stickstoffimmobilisierung von 15 wichtigen Substratbestandteilen wie z.B. Torf, Kompost, Holzfaserstoffe, Kokosfasern und Ton. Nach diesem Artikel kennst du dich mit den verschiedenen Bestandteilen sehr gut aus und kannst dich an dein erstes eigenes Substrat wagen.
Dieser Artikel ist der 2. Teil unserer Substratreihe. Im ersten Teil haben wir geklärt, was ein Substrat für Pflanzen ist, wie sich der Erdboden zusammensetzt und wie Pflanzen in ihm wachsen und gedeihen können. Im letzten Teil geht es darum Substrate selber zu mischen.
Einführung in unsere Substratzutaten
In diesem Artiekl geht es um die einzelnen Komponenten, die du zur Herstellung eines eigenen Substrates verwenden kannst. Bevor es losgeht, klären wir noch ein paar Begriffe.
Wasserkapazität ist die Fähigkeit eines Substrates Wasser aufzunehmen und zu halten.
Luftkapazität ist der Porenraum (Freiraum im Substrat), der mit Luft gefüllt ist.
Stickstoffimmobilisierung bedeutet, dass Stickstoff im Substrat teilweise nicht für die Pflanze verfügbar gemacht werden kann. Der Grund lässt sich im Kohlenstoff zu Stickstoff (C/N) Verhältnis finden: Ein sehr weites Verhältnis, zum Beispiel 100:1 bedeutet, dass der Kohlenstoffanteil in dem jeweiligen Ausgangsstoff sehr hoch ist und die Mikroorganismen mehr Stickstoff zur Kohlenstoffzersetzung abbauen, sodass für die Pflanze weniger Stickstoff verfügbar bleibt.
Noch nicht zersetze Stoffe mit einem hohen organischen Anteil und schwer zersetzbare Stoffe mit wenig mikrobieller Aktivität (z.B. Holzfasern und Rinde) haben ein weites C/N Verhältnis und setzen mehr Stickstoff fest als andere Stoffe. Im folgenden findest du heraus, wieviel Stickstoff jede einzelne Zutat "festhält" und damit nicht für die Pflanze verfügbar ist. Ein Wert zwischen 0 und 125 weist auf einen stabilen und gesunden Stickstoffhaushalt hin. Höhere Werte sollten durch andere Bausteine ausgeglichen werden.
Salzgehalt: Die im Substrat enthaltenen, durch Gießwasser oder Düngung zugegebenen Salze haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Pflanzengesundheit. In den richtigen Konzentrationen haben Salze, die in löslichen Verbindungen (Kationen und Anionen) vorliegen wichtige Funktionen und sind lebensnotwendig. Mehr über die Bedeutung von Nährsalzen erfährst du in unserem Nährstoffguide. Im dritten Teil unserer Substratreihe erfährst du welche Pflanzen salzempfindlich sind und welche Pflanzen toleranter sind.
Schrumpfung beschreibt den Volumenverlust des Substrates nach einiger Zeit im Einsatz.
Wiederbenetzbarkeit ist die Fähigkeit Wasser wieder gut aufnehmen zu können, nachdem ein Substrat ausgetrocknet ist.
Kationenaustauschkapazität gibt an, wie gut Nährstoffe wie Calcium, Kalium oder Magnesium im Substrat gehalten werden und bei Bedarf wieder abgegeben werden können und so für die Pflanze verfügbar werden
Organische Bestandteile
Organische Ausgangsstoffe sind Stoffe, die auf Kohlenstoff basieren oder einfacher gesagt, Stoffe, die einmal gelebt haben oder noch leben. Sie sind für Kultursubstrate nicht zu 100% organisch, sondern müssen per Gesetz lediglich einen Anteil von mindestens 15% organischer Substanz enthalten. Der wohl bekannteste und gleichzeitig wohl umstrittenste organische Ausgangsstoff für Kultursubstrate, ist Torf.
Torf
Beschreibung und Eigenschaften
Torfe entstehen in Mooren aus mehr oder weniger zersetzten Pflanzenresten und Humusstoffen. Man unterscheidet zwischen Hochmoortorf und Niedermoortorf. Da sich Niedermoortorf nicht als Ausgangsstoff für Substrate eignet, gehen wir lediglich auf die beiden Hochmoortorfarten ein.
Hochmoortorf ist sehr nährstoffarm, weist pH-Werte zwischen 3,5 und 5,0 auf und kann wenig zersetzt (Weißtorf) aber auch stark zersetzt sein (Schwarztorf).
Der kaum zersetze Weißtorf hat eine hell gelblich bis leicht bräunliche Farbe, während mäßig zersetzter Weißtorf braune Farben aufweist. Außerdem sind Pflanzenstrukturen bei Weißtorf durchgehend deutlich zu erkennen.
Schwarztorf ist stärker bis vollständig zersetzt und ist dunkelbraun bis fast schwarz gefärbt. Pflanzenstrukturen erkennt man leicht bis hin zu gar nicht mehr.
Mit dem Grad der Zersetzung verändern sich auch die Eigenschaften des Torfes wie folgt:
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Eigenschaft |
Weißtorf |
Schwarztorf |
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pH-Wert |
3,5 – 4,5 |
3,5 – 4,5 |
|
Wasserkapazität |
42 – 83% |
71 – 85% |
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Luftkapazität |
14 – 55% |
6 – 20% |
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Schrumpfung |
20 – 30% |
40 – 50% |
|
Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
0 – 50 |
0 – 50 |
|
Salzgehalt in g/l |
≤ 0,4 |
≤ 0,4 |
Verwendung
Schwarztorf wird verwendet, um den pH-Wert im Boden zu senken und um die Wasserspeicherfähigkeit des Kultursubstrates zu erhöhen. Damit er seine Eigenschaften entfalten kann, wird Schwarztorf über den Winter eingefroren, sodass er weniger schrumpft und mehr Wasser aufnehmen kann.
Weißtorf wird für die Durchlüftung des Bodens sowie die Wasserspeicherung geschätzt.
Schwächen
Nachteilig an Torf ist die schlechte Wiederbenetzung, wenn er einmal getrocknet ist, kann Torf wesentlich schlechter Wasser aufnehmen.
Außerdem ist die Verwendung von Torf problematisch, da der Natur eine wertvolle Ressource entzogen wird. Es dauert Jahrtausende, bis ein Moor entstanden ist, das Vorteile wie CO2 Speicherung, Wasserspeicherung und Temperaturregulierung bringt. Aus diesem Grund werden wir in diesem Artikel nachhaltigere Alternativen finden.
Kompost
Beschreibung und Eigenschaften
Kompost ist das Produkt aus verrotteten pflanzlichen Abfällen und tierischen Exkrementen. Für Substratmischungen wird hygienisierter Fertigkompost verwendet, um die Keimbelastung zu minimieren. Der Anteil an organischer Substanz beträgt in hygienisiertem Fertigkompost zwischen 15 und 30%. Ein geringer Anteil organischer Substanz (um die 15%) heißt gleichzeitig, dass der mineralische Anteil höher ist.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
7,0 – 8,5 |
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Wasserkapazität |
40% |
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Luftkapazität |
20 – 30% |
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Schrumpfung |
10 – 20% |
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Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
10 – 150 |
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Salzgehalt in g/l |
3,9 (schwankt zwischen 2,5 – 5) |
Verwendung
Die Vorteile der Verwendung von Kompost sind die Verwertung von organischen Abfällen und der hohe Nährstoffgehalt, sodass bei der Verwendung in einer Substratmischung der Einsatz von mineralischem Dünger reduziert werden kann.
Schwächen
Kompost kann niemals allein als Kultursubstrat verwendet werden, da sowohl der pH-Wert, als auch der Gehalt an Mineralsalzen für die allermeisten Pflanzen deutlich zu hoch ist. Außerdem wird Kompost mit anderen Bestandteilen gemischt, um einer Stickstoffimmobilisierung entgegenzuwirken. Man benötigt zusätzlich andere Bestandteile, um die Luft- und Wasserkapazität zu verbessern.
Holzfaserstoffe
Beschreibung und Eigenschaften
Holzfaserstoffe beziehungsweise Holzfasern sind ein sehr wichtiger Bestandteil für Kultursubstrate. Der Grund dafür ist, dass Holzfasern sehr langlebig sind, also nur langsam biologisch abgebaut werden. Der größte Teil der Holzfaserstoffe für Substratmischungen kommt von Fichten und Kiefern. Ein Grund ist die gute Verfügbarkeit, ein anderer Grund ist die noch geringe Stickstoffimmobilisierung dieser beiden Holzarten im Gegensatz zu Laubhölzern.
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Eigenschaften |
Wert |
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pH-Wert |
4,5 – 6,5 |
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Wasserkapazität |
30 – 40% |
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Luftkapazität |
50 – 60% |
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Schrumpfung |
<10% |
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Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
140 – 700 |
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Salzgehalt in g/l |
≤ 0,5 |
Verwendung
Der pH-Wert trifft die Bedürfnisse vieler Pflanzen. Die hohe Luftkapazität verbessert die Drainage. Der niedrige Schrumpfungswert ist ein weiterer Vorteil von Holzfasern, da diese den höheren Schrumpfungswert von Schwarztorf verringern können und zu einem strukturstabilen Substrat beitragen.
Ein weiterer Vorteil besonders gegenüber Torf ist die gute Wiederbenetzbarkeit.
Schwächen
Die Wasserkapazität sinkt mit einem höheren Anteil (mehr als 25%) Holzfasern im Substrat stark, sodass öfter gegossen werden muss. Wie bereits erwähnt können auch Holzfasern durch die Stickstoffimmobilisierung Probleme verursachen, wenn der Anteil mehr als 20% im Substrat beträgt, sodass der Einsatz von Stickstoffdünger notwendig sein kann.
Kokosfasern und Kokosmark
Beschreibung und Eigenschaften
Kokosfasern und Kokosmark werden aus der mittleren Schicht (Mesokarp) der Fruchtwand der Kokosnuss gewonnen. Das Kokosmark ist dabei das Gewebe des Mesokarps. Andere Bezeichnungen sind Kokosmehl und Kokosstaub. Beide Stoffe sind relativ strukturstabil und haben die folgenden Eigenschaften:
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
5,7 – 6,1 |
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Wasserkapazität |
60 – 70% |
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Luftkapazität |
15 – 35% |
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Schrumpfung |
4,5 – 6,0% |
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Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
20 – 100 |
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Salzgehalt in g/l |
0,3 – 0,7 |
Verwendung
Kokosfasern und Kokosmark wegen ihrer hohen Wiederbenetzungsfähigkeit sehr geschätzt. Diese wird deutlich, wenn man die getrockneten Briketts, in denen z.B. Kokosfasern verkauft werden in Wasser einweicht. Diese Eigenschaft ist ein großer Vorteil gegenüber Torf und trägt auch dazu bei, dass sich Wasser gleichmäßig im Substrat verteilen kann. Außerdem gewinnt die Verwendung von Kokosprodukten stark an Bedeutung, da sie eine nachhaltige Alternative zu Torf darstellen und die positiven Eigenschaften wie die Durchlüftung des Substrates gut nachahmen.
Schwächen
Ein Nachteil von Kokosfasern ist, dass diese über die Zeit stärker zusammensacken als beispielsweise Torf, allerdings nicht so stark wie Holzfasern. Das sollte bei der Verwendung beachtet werden, da es den Einsatz als Substrat über lange Zeiträume hinweg einschränkt.
Rindenhumus
Beschreibung und Eigenschaften
Rindenhumus ist kompostierte zerkleinerte Rinde, meistens von Fichten oder Kiefern. Er kann sowohl als Ausgangsstoff für Substrate verwendet werden (d.h. 50% oder mehr im Kultursubstrat) oder als Bodenverbesserung beigemischt werden.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
5,0 – 7,0 |
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Luftkapazität |
20 – 35% |
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Wasserkapazität |
50 – 60% |
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Schrumpfung |
15 – 20% |
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Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
10 – 100 |
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Salzgehalt in g/l |
≤ 1,5 |
Schwächen
Nachteilig am Rindenhumus ist der gebundene Stickstoff. Bei der Verwendung kann deshalb eine Düngung mit Stickstoff notwendig sein. Zudem sollte darauf geachtet werden, dass der hohe Salzgehalt für viele Pflanzen schädlich sein kann. Im folgenden Artikel über Substratmischungen erfährst du, um welche Pflanzen es sich handelt.
Pinienrinde
Beschreibung und Eigenschaften
In Deutschland verwendete Pinienrinde ist meistens die Rinde der Strandkiefer (Pinus pinaster). Das braucht nicht zu verwirren, denn die Pinie (Pinus Pinea) kommt aus der Familie der Kieferngewächse. Die Partikel, die für Substrate verwendet werden, sind zwischen 5 und 15 mm groß.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
5,5 – 6,5 |
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Luftkapazität |
55 – 64% |
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Wasserkapazität |
26 – 30% |
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Schrumpfung |
10 – 15% |
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Salzgehalt in g/l |
0,03 – 0,25 |
Pinienrinde gilt als sehr strukturstabil und damit langlebig, da der mikrobielle Abbau sehr lange dauert. Der Grund für die geringe Wasserkapazität ist der niedrige innere Porenraum, der das Wasser halten könnte. Weiterhin weist Pinienrinde geringe Nährstoffgehalte auf, was je nach Verwendung beachtet werden sollte. Für Orchideen ist dies jedoch ein weiterer Vorteil, wegen ihres niedrigen Nährstoffbedürfnisses.
Verwendung
Die niedrige Wasserkapazität sowie die hohe Luftkapazität ist ein großer Vorteil für die Verwendung als Substrat für Orchideenkulturen, da diese Wasser über die Luft bzw. außerhalb des Substrates (Luftwurzeln) aufnehmen.
Darüber hinaus wird Pinienrinde oftmals als Mulch verwendet. Der Vorteil Pinienrinde als Mulch zu benutzen ist, dass sie die Temperatur des Substrates reguliert und vor zu schnellem Austrocknen schützt.
Wir verwenden Pinienrinde auch im Substrat für unseren kanarischen Drachenbäume wegen ihrer temperaturausgleichenden Fähigkeiten.
Reisspelzen
Beschreibung und Eigenschaften
Reisspelzen sind die Schale des Reiskorns. Sie sind ein Nebenprodukt bei der Reisverarbeitung, weshalb sie hygienisiert sind und keine keimfähigen Samen enthalten. Dadurch können sie als Bestandteil für Kultursubstrate verwendet werden.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
5,3 – 6,0 |
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Luftkapazität |
78 – 84% |
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Wasserkapazität |
12 – 15% |
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Schrumpfung |
1 – 4% |
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Stickstoffimmobilisierung in mg/l |
20 – 80 |
Verwendung
Der Vorteil der hohen Luftkapazität und der geringen Wasserkapazität ist eine sehr gute Luftführung und Drainage im Substrat.
Schwächen
In Versuchen mit der Veilchenart Saintpaulia wurde ein vermindertes Sprosswachstum festgestellt. Es wurde vermutet, organische Hemmstoffe die Ursache waren. Mit absoluter Gewissheit konnte die Annahme letztendlich jedoch nicht bestätigt werden.
Mineralische Bestandteile
Mineralische Bestandteile werden zwar zu geringeren Anteilen für die Herstellung von Kultursubstraten verwendet, aber spielen dennoch eine Rolle. So verbessern sie oftmals die Drainage und die Luftführung und können die Strukturstabilität von Substraten erheblich aufwerten.
Ton
Beschreibung und Eigenschaften
Ton ist ein Bestandteil des Bodens, der häufig als Zusatz in Kultursubstrate gemischt wird. Allerdings ist dieser Tonanteil immer auch mit Sand und Schluff vermischt, da keine reinen Tonminerale verwendet werden, sondern der natürliche Boden, zu dem die beiden anderen Bestandteile dazugehören. Aus diesem Grund können die Eigenschaften wie wir sie für die vorigen Komponenten aufgeführt haben, nicht genau bestimmt werden.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
6,9 – |
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Wasserkapazität |
36-55% |
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Luftkapazität |
2,5 – 5% |
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Schrumpfung |
10 – 20% |
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Salzgehalt in g/l |
gering |
Verwendung
Der Grund Ton beizumischen, liegt zu einem bedeutenden Teil in der pH-Pufferung.
Die pH-Pufferung ist die Fähigkeit eines Stoffes den pH-Wert über die Zeit hinweg konstant zu halten. Wenn zum Beispiel oft mit kalkhaltigem Wasser gegossen wird, das den pH-Wert beeinflussen kann, wirkt Ton dagegen und hält diesen auf dem gleichen Niveau.
Zudem verbessert Ton die Kationaustauschkapazität. Abschließend sind die Wiederbenetzung und die verbesserte Stabilität des Substrates Gründe für die Verwendung von Ton.
Blähton
Beschreibung und Eigenschaften
Naturton, dessen Volumen bei sehr hohen Temperaturen um ein Vielfaches erhöht wird, heißt Blähton. Bei dem Herstellungsprozess wird die Oberfläche von Tonkugeln geschmolzen. Das führt dazu, dass kein Gas mehr austreten kann. Gleichzeitig werden die organischen Bestandteile im Inneren der Kugel verbrannt, es entstehen Hohlräume und das Volumen vervielfacht sich. Übliche Durchmesser für Blähton reichen von 2-4 mm bis hin zu 8-16 mm.
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Eigenschaft |
Wert |
|
pH-Wert |
8 |
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Wasserkapazität |
niedrig (ca. 15%) |
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Luftkapazität |
hoch (ca. 70%) |
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Schrumpfung |
0-5% |
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Salzgehalt in g/l |
hoch (ca. 1,25) |
Verwendung
Die Vorteile sind die Strukturstabilität und die Verbesserung der Drainage. Zudem wird Blähton oft im unteren Bereich des Substrates eingesetzt, um zu verhindern, dass sich zu viel feuchte Erde absetzt und schimmelt.
Schwächen
Im Gegensatz zu Ton kann Blähton Wasser nicht gut aufnehmen, sodass öfter gegossen werden muss. Auch die gute Kationenaustauschkapazität des Tons sucht man leider vergebens. Außerdem kann Blähton ein zu hohes Salzgehalt für Pflanzen aufweisen.
Blähperlit
Beschreibung und Eigenschaften
Perlit ist ein vulkanisches Glas, das aus Lava entstanden ist und in Verbindung mit Wasserdampf abgekühlt ist. Dadurch wurde Wasser im Inneren der Partikel gespeichert. Blähperlit wird ähnlich wie Blähton bei hohen Temperaturen erhitzt, sodass sich das Volumen durch die Verdampfung des Wassers vergrößert. Übrig bleibt ein sehr poröses, fast schon weiches Gestein mit Größen zwischen 1 und 6 mm.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
7,0 |
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Luftkapazität |
66 – 74% |
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Wasserkapazität |
24 – 29% |
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Schrumpfung |
6 – 12% |
|
Salzgehalt in g/l |
≤ 0,03 |
Verwendung
Aufgrund der porösen Struktur kann Blähperlit beispielsweise für Orchideen das einzige Substratbestandteil sein. Ein weiterer Vorteil ist die Strukturstabilität und der mit 6-12% sehr geringe Schrumpfungswert, der die Verdichtung des Substrates verhindert.
Blähvermiculit
Beschreibung und Eigenschaften
Vermiculite sind Silikate aus Magnesium, Aluminium und Eisen. Silikate sind Verbindungen aus Silicium und Sauerstoff. Vermiculite sind grau-weiß bis gelblich-grüne Mineralien, die eine blättrige Form haben. Auch diese werden erhitzt, sodass das in ihnen enthaltene Wasser herausgedrückt wird und sich das Volumen vergrößert. So verändert sich die Struktur zu langen plattigen ausgedehnten Partikeln. Diese erreichen Größen zwischen 1-8 mm.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
7,7 – 8,2 |
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Luftkapazität |
45 – 53% |
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Wasserkapazität |
45 - 53% |
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Schrumpfung |
20 – 30% |
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Salzgehalt in g/l |
0,03 – 0,1 |
Verwendung
Auch wenn der Einsatz eher selten ist, wird Blähvermiculit teilweise als Anzuchtsubstrat verwendet. Dabei werden sehr kleine Partikel, die zwischen 1 und 2 mm groß sind, herangezogen. Außerdem kann Blähvermiculit als Abdeckung verwendet werden, um die Temperatur des Substrates zu regulieren und gleichzeitig die Feuchtigkeit zu halten. Der Grund dafür ist, dass Sonnenlicht reflektiert wird. Ein abschließender Vorteil von Blähvermiculit sind die hohe Luftkapazität und gleichzeitig auch die hohe Wasserkapazität. Diese sinkt mit steigender Partikelgröße, während die Luftkapazität steigt.
Schwächen
Durch den hohen pH-Wert zwischen 7,7 – 8,2 müssen bei der Verwendung unter Umständen pH-senkende Bestandteile beigemischt werden.
Sand
Beschreibung und Eigenschaften
Sand ist wie Ton ein Teil vom Boden. Er wird sehr oft Kultursubstraten beigemischt, um die Drainagewirkung zu erhöhen. Der Charakter von Sand ist ein wenig Paradox. Sand selbst kann sehr wenig Wasser aufnehmen, was eine hohe Drainage bedeutet. Da Sand allerdings einen hohen Feinporenanteil aufweist steigt das Wasserhaltevermögen, wenn man Sand einem anderen Ausgangsstoff wie Torf oder anderen organischen Stoffen beimischt.
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Eigenschaft |
Wert |
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pH-Wert |
5,3 – 5,7 |
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Wasserkapazität |
36-55% |
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Luftkapazität |
8– 21,5% |
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Schrumpfung |
12% |
Neben diesen Eigenschaften wird die erhöhte Standfestigkeit von Pflanzen durch Zugabe von Sand geschätzt. Abschließend verändert Sand die chemischen Eigenschaften nicht, sofern dieser nicht durch Ton oder Kalk verunreinigt ist, was den pH-Wert erhöhen würde.
Bims und Schaumlava
Beschreibung und Eigenschaften
Der letzte Bestandteil in unserer Liste sind Bims und Schaumlava. Das Magma, das bei einem Vulkanausbruch austritt dehnt sich durch die enthaltenen Gase aus. Wenn es abgekühlt ist, verwandeln sich die entstandenen Bläschen zu Poren. Der Unterschied zwischen Bims und Schaumlava ist der Porenanteil.
Es gilt: Hoher Porenanteil = Bims und niedriger Porenanteil = Schaumlava
Auch farblich sind die beiden Stoffe zu unterscheiden. Während Bims gelblich-weiß bis grau ist, hat Schaumlava eine rotbraune, teilweise fast schwarze Farbe.
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Eigenschaft |
Wert für Schaumlava |
Wert für Bims |
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pH-Wert |
6,5 – 8,2 |
6,5 – 8,2 |
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Luftkapazität |
30 – 45% |
35 – 55% |
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Wasserkapazität |
15 – 25% |
25 – 45% |
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Verdichtung |
hoch |
gering |
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Salzgehalt |
0,1 – 0,25 |
0,1 – 0,25 |
Verwendung
Beide Stoffe werden verwendet, um die Strukturstabilität des Substrates zu erhöhen und gegen eine Verdichtung vorzugehen. Die Luft- und Wasserkapazität verbessern die Drainage und Luftführung im Substrat.
Schwächen
Für die meisten Pflanze ist der pH-Wert zu hoch, sodass bei der Verwendung entgegengewirkt werden muss.
