Nutzungsmöglichkeiten ionenselektiver Elektroden in geschlossenen Bewässerungssystemen

Ionenselektive Elektroden (ISE) werden meist in Laboren zur potentiometrischen Bestimmung der Aktivitat eines bestimmten Ions in einer Losung mit verschiedenen Ionen verwendet. Fur die Pflanzenernahrung relevante Elektroden sind unter anderem fur NO 3 - , K + , Ca 2+ , Na + und Cl — Ionen verfugbar. Der Einsatz von ISE in der gartenbaulichen Praxis scheiterte bisher vor allem aufgrund der hohen Kosten, der kurzen Lebensdauer der Elektroden und der Notwendigkeit einer haufigen Kalibrierung. ISE konnen prinzipiell ahnlich wie pH- und EC-Sonden in das Rohrsystem von Bewasserungssystemen eingebaut werden, allerdings sind die Druckverhaltnisse und die Durchflussmengen anzupassen. Daher wurden in einer Anlage am IGZ Grosbeeren ISE in einem regelbaren Bypass installiert. Im Vergleich zu pH- und EC-Sonden ist mit einer langeren Stabilisierungszeit zu rechnen. Ein standiges Verweilen in Nahrlosungen fuhrte zu einer schnelleren Sensoralterung, daruber hinaus wurden durch Temperaturanderungen die Messergebnisse beeinflusst. Eine andere Moglichkeit besteht darin, Proben der Nahrlosung und des Drains einer Messeinheit mit ISE zuzufuhren. Auf diese Weise sind die Elektroden nur kurzzeitig in Kontakt mit dem zu messenden Medium. Auserdem vereinfacht ein solches Messsystem die haufig notwendigen Kalibrierungen. Daher wurde an der HU Berlin eine Messeinheit entwickelt, die automatisiert alle Elektroden gleichzeitig kalibriert. Die Zufuhrung verschiedener Nahrlosungen und Drainproben zur Messeinheit erfolgt softwaregesteuert aus bis zu 4 Kreislaufen. Beide Varianten der Integration von ISE in geschlossenen Bewasserungssystemen wurden getestet. Obwohl technisch anspruchsvoll, konnten einige Probleme, die aktuell den Einsatz ionenselektiver Elektroden behindern, gelost werden. Unter Verwendung der erfassten Konzentrationen von NO 3 - , K + , Ca 2+ und Cl — Ionen in der Nahrlosung bzw. im Drain wurde ein Algorithmus zum Anmischen von Nahrlosungen unter Verwendung von bis zu acht Stammlosungen entwickelt. Dies ermoglicht die schnelle und ionenspezifische Anpassung der Nahrlosung an den Pflanzenbedarf.