Canusol

Silizium

Einführung, Vergleich verschiedener Ausgangsstoffe sowie Applikationsempfehlung für die Cannabiszucht

In diesem Artikel erfährst du mehr über die korrekt Anwendung von SiliCan

Warum Silizium

Silizium, ein überaus häufiges Element in der Erdkruste, gewinnt in der modernen Cannabiszucht zunehmend an Bedeutung. Es ist ein nicht-essenzieller Nährstoff, der einen signifikanten Einfluss auf das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen hat.

Durch eine sachgerechte Anwendung dieses Nährstoffs manifestiert sich eine gesteigerte Robustheit der Pflanze, die sich in erhöhter Resistenz gegenüber Pathogenen wie Pythium, einem Wurzelerreger, sowie Mehltau äußert. Dieser positive Effekt ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass Silizium in Pflanzen, insbesondere in den Zwischenräumen der Epidermis, eingelagert wird, was das Eindringen unerwünschter Erreger erschwert. Zudem trägt Silizium zur Optimierung der Photosyntheseleistung bei. Es steigert die Effizienz der Chlorophyllproduktion und verbessert die Aufnahme von Kohlendioxid. Dadurch resultiert eine gesteigerte Produktion von organischen Verbindungen, die für das Wachstum sowie die Ertragsleistung in Cannabiszuchten von positiver Bedeutung ist.

Im Verlauf dieses Artikels werden wir die Vorteile einer gezielten Siliziumzufuhr erläutern und praxisorientierte Empfehlungen für dessen Anwendung in der Cannabiszucht geben. Darüber hinaus werden wir spezifische Methoden und Dosierungen behandeln, um sicherzustellen, dass Silizium als integraler Bestandteil Ihrer Anbaustrategie optimal genutzt wird.

Siliziumquellen – Die grosse Diskussion

Als Quelle für Silizium kommen diverse Erzeugnisse sowie Produkte in Frage. Während für die konventionelle Landwirtschaft überwiegend Feststoffe wie Tafelspat, Schlacke oder etwa Kieselerde zum Einsatz kommen, werden im Kunstlichtanbau grundsätzlich Stoffe bevorzugt deren Silizium möglichst schnell in einer für die Pflanzen absorbierbaren Form vorliegt. Die bevorzugte Form ist aus diesem Grund Ortho-Kieselsäure  (H4SiO4). Deshalb werden heute auf diesem Gebiet mehrheitlich zwei Quellen als Ausgangsstoff verwendet um die Kulturen mit Silizium zu versorgen:

Kaliumsilikat

Kaliumsilikat (K2O3Si) ist das mit Abstand am häufigsten verwendete Produkt in der Hydroponik um die Kultur mit Silizium zu versorgen. Kaliumsilikat ist zum einen relativ günstig, wodurch der skalierte Einsatz überhaupt erst möglich wird, zum anderen weist es hohe Konzentrationen an Silizium auf.

Kaliumsilikat ist in zwei Formen erhältlich. Zum einen in Form als Pulver (Handelsname: AgSil16) sowie in flüssiger Form (AgSil25). Bei Verwendung von Kaliumsilikat muss berücksichtigt werden das die Nährlösung zusätzlich mit Kalium angereichert wird. Dabei weisen verschiedene Qualitäten leicht variierende Verhältnisse an Silizium zu Kalium auf.

Stabilisierte Ortho-Kieselsäure

Stabilisierte Ortho-Kieselsäure, welche in hier vereinfacht als H4SiO4 (stab.)  dargestellt wird, ist eine jüngst zunehmend an Popularität gewinnende mögliche Alternative zu herkömmlichem Kaliumsilikat. Orthokieselsäure kann mit quartären Ammoniumsalzen, einigen Aminosäuren und vor allem mit Cholin ‚stabilisiert‘ werden. Dadurch ist stabilisierte Ortho-Kieselsäure weniger reaktionsfreudig und neigt nicht zur Polymerisation wodurch die Pflanzenverfügbarkeit aufrechterhalten bleibt.

Silizium in gelöster Form

Bei der Lösung von Kaliumsilikat in einer wässrigen Lösung entstehen Silikat-Ionen (SiO3-2). Diese neigen dazu zu protonieren wodurch Kieselsäure (H2SiO3) entsteht. Die in dieser Form vorliegende Kieselsäure ist reaktionsfreudig und neigt zur Polymerisation oder zur Reaktion mit anderen in der Lösung enthaltenen Molekülen. Bei Vorhandensein ausreichender Mengen freier H+–  Protonen bildet sich jedoch grösstenteils Ortho-Kieselsäure (H4SiO4). Ortho-Kieselsäure ist eine relativ stabile Form von Silizium und weist eine hohe Bioverfügbarkeit auf. Aus diesem Grund ist Ortho-Kieselsäure die bevorzugte Siliziumform in der Hydroponik.  

Reaktionsgleichung bei der Lösung von Kaliumsilikat in einer wässrigen Lösung

  1. K2SiO3 (flüssig) + H2O (flüssig) 2K+ (aq) + SiO3-2 (aq) + H2O
  2. SiO3-2 (aq) + 2H+ (aq) H2SiO3 (aq)
  3. H2SiO3 (aq) + 2H+ H4SiO4 (aq) + 2H2O

Im Gegensatz zu Kaliumsilikat, das erst durch das einmischen in einer wässrigen Lösung unter Vorhandensein von H+-Protonen zu Ortho-Kieselsäure umgewandelt wird, liegt stabilisierte Ortho-Kieselsäure bereits in dieser Form wobei diese jedoch zusätzlich stabilisiert wurde um mögliche Reaktionen zu unterbinden und so eine hohe Bioverfügbarkeit aufrechtzuerhalten.

Kaliumsilikat vs. Stabilisierte Ortho-Kieselsäure

Aus einer theoriegeleiten Betrachtung scheint nachvollziehbar das stabilisierte-Ortho-Kieselsäure im direkten Vergleich zu Kaliumsilikat hinsichtlich der Zurverfügungstellung von pflanzenverfügbarem Silizium klar im Vorteil ist. So wird bei der Lösung von Kaliumsilikat in einer wässrigen Lösung zwar auch Ortho-Siliziumsäure gebildet, da diese jedoch nicht stabilisiert ist, neigt diese zur Polymerisation wodurch die Pflanzenverfügbarkeit abnimmt. Aufgrund von Laboranalysen von gelösten Silikaten aus verschiedenen Ausgangsstoffen, darunter auch Kaliumsilikat sowie stabilisierter Ortho-Kieselsäure, wird jedoch ersichtlich das, dies nicht zwingend der Fall sein muss.

Laborwerte siliziumhaltiger Produkte

Hersteller

Produkt / Rohstoff

Si Total in %

Si pflanzenver. in %

PQ Corp

Kaliumsilikat, fest

24.6

8.54

PQ Corp

Kaliumsilikat, flüssig

9.7

7.6

N.A

Peg-400 stabilisierte Ortho-Kieselsäure

1.61

0.85

Aus den vorliegenden Laborwerten wird klar ersichtlich das stabilisierte Ortho-Kieselsäure, gemessen an der relativen Verfügbarkeit, keine wesentlichen Vorteile gegenüber Kaliumsilikat aufweist.

Ein weiteres Argument das für die Verwendung von Kaliumsilikat spricht ist die wesentlich höhere Konzentration an Silizium im Vergleich zu stabilisierter Ortho-Kieselsäure. Letztere ist zudem deutlich teurer in der Herstellung. Dies könnte damit zu tun haben, dass diese eigentlich in der Beauty-Branche zur Stärkung der Haare eingesetzt wird und aus diesem Grund die Produktionsniveaus begrenzt sein dürften. 

Anwendungsempfehlung

Um signifikante Ertragssteigerungen in der Cannabiszucht zu erzielen werden grundsätzlich relativ hohe Gaben verabreicht. Aus diesem Grund versagen die meisten herkömmlichen Produkte die zurzeit auf dem Markt erhältlich sind. Hersteller, die stabilisierte Ortho-Kieselsäure verwenden scheitern daran nutzenbringende Konzentrationen an Silizium aufzubringen, da diese wie aufgezeigt wurde zu wenig Silizium enthalten, wodurch alternativ hohe Gaben einen wirtschaftlichen Einsatz verunmöglichen würden. Canusol verwendet aus den genannten Gründen bewusst Kaliumsilikat als Ausgangstoff für Siliziumgaben.

In einer wässrigen Lösung können bei Raumtemperatur unter pH-Wert Bedingungen von 5.0-7.0 ca. 120ppm Silikate gelöst werden. Diese Grenze stellt somit eine technische Beschränkung dar für den Einsatz von Silizium in der Cannabiszucht. Canusol empfiehlt die Verabreichung von rund 55ppm Silizium, wobei nach den Werten der dargelegten Laboranalyse rund 45ppm pflanzenverfügbar sind. Da Canusol unverdünntes Kaliumsilikat verwendet, werden diese Konzentrationen bereits durch das Einmischen von 0,5ml/l SiliCan erreicht.

Vergleich Kaliumsilikat vs. Stabilisierte Ortho-Kieselsäure

Der nachfolgende Vergleich soll anhand einer hergestellten Nährlösung aufzeigen aus welchem Grund Kaliumsilikat stabilisierter Ortho-Kieselsäure vorgezogen werden sollte. 

Kaliumsilikat

Produkt: Canusol SiliCan

Ausgangsstoff: Kaliumsilikat

Verabreichung: 5ml/10l

Zusammensetzung:

23.3% SiO2 Siliziumdioxid

11.6% K2O wasserlösliches Kaliumoxid

Stabiliserte Ortho-Kieselsäure

Produkt: Regulator

Ausgangsstoff: stabilierte Ortho-Kieselsäure

Verabreichung: 1.5ml/10l

Zusammensetzung:

2.2% SiO2 Siliziumdioxid

3% CaO Calciumoxid

Schlusswort

Aus dem direkten Vergleich beim Anmischen einer Arbeitslösung werden die eindeutigen Vorteile von Kaliumsilikat gegenüber stabilisierter Ortho-Siliziumsäure ersichtlich. Bei der Verwendung von konzentriertem Kaliumsilikat, wie SiliCan von Canusol, können deutlich höhere Konzentration an pflanzenverfügbarem Silizium erreicht werden und dies bei gleichem Kostenniveau. Das Resultat sind verbesserte Wachstums- und Ertragsleistungen sowie eine erhöhte Resistenz gegenüber diversen Pathogenen. 

Quellen

Sebastian, D., Rodrigues, H., Kinsey, C., Korndörfer, G., Pereira, H., Buck, G., Datnoff, L., Miranda, S., & Provance-Bowley, M. (2013). A 5-Day Method for Determination of Soluble Silicon Concentrations in Nonliquid Fertilizer Materials Using a Sodium Carbonate-Ammonium Nitrate Extractant Followed by Visible Spectroscopy with Heteropoly Blue Analysis: Single-Laboratory Validation. Journal of AOAC International, 96(2), 251-259. https://doi.org/10.5740/jaoacint.12-243

Laboranalyse Produkte Ortho-Kieselsäure: Hier

Canusol

Canusol ist ein in der Schweiz ansässiges Unternehmen, das sich auf die Fabrikation von Düngemitteln für die Cannabisindustrie spezialisiert hat. Tiefgreifende Kompetenz in der Cannabiszucht zeichnet Canusol aus. 

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