Bei allen Kulturen, die unter Glas angebaut werden, sollte das Drainagewasser wiederverwendet werden. Dies bietet Vorteile wie die Einsparung von Wasser und Düngemitteln. Es gibt aber auch Nachteile, wie die Verbreitung von Krankheitserregern (z. B. Viren, Bakterien und Schimmelpilze), aber auch höhere Nitritwerte im Abflusswasser. Werden keine Maßnahmen zur Reduzierung dieser Nitritwerte im Wasser ergriffen, kann es zu Wachstumsproblemen kommen. Vor allem bei einer nitritempfindlichen Kultur wie Gurken macht sich dies sehr schnell bemerkbar. Wenn im Wasser gemessen wird, sind Werte von 1 mg/l bereits zu hoch.

Wie wird Nitrit gebildet?

Die Nitrifikation ist ein wichtiger Schritt im Stickstoffkreislauf von Ökosystemen, bei dem der in abgestorbenen organischen Stoffen gebundene Stickstoff für lebende Pflanzen wieder verfügbar wird. Bei der Nitrifikation wird die Stickstoffverbindung Ammonium in die Stickstoffverbindung Nitrit umgewandelt, gefolgt von der Oxidation dieses Nitrits zu der Stickstoffverbindung Nitrat. Dieses Ammonium stammt zum Teil aus der Stickstofffixierung durch symbiotische Wurzelbakterien der Bakteriengattung Rhizobium und zum Teil aus dem biologischen Abbau von in organischem Material enthaltenen Proteinen durch freilebende Bodenbakterien.

Wie wirkt sich eine erhöhte Nitritkonzentration auf die Pflanzengesundheit aus?

In einem Versuch mit Tomatenpflanzen führte eine Erhöhung der Nitritstickstoffkonzentration zu einer Verringerung des Trockenmasseertrags, des Gesamtsäuregehalts, der Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumkonzentration in den Tomatenpflanzen und zu einer Zunahme der Blattchlorose und des Wurzelabwurfs.

In einer anderen Studie wurden Gemüsepflanzen in Lösungskultur mit unterschiedlichen Nitrit- und pH-Werten angebaut.

• Bei einem pH-Wert von 5 zeigten die mit Nitrit versorgten Pflanzen eine Verbräunung der Wurzeln, ein Welken der Blätter, dunkelgrüne Blätter und eine Wachstumsverzögerung, die mit zunehmender Nitritkonzentration immer stärker ausfiel. Bei bestimmten Arten von Nitrit bei pH 5 kam es auch zu Blattverbrennungen, Chlorose oder Flecken auf den Blättern.
• Bei einem pH-Wert von 6 oder 7 war Nitrit weniger schädlich als bei einem pH-Wert von 5, aber bei einigen Arten, darunter Tomaten und Paprika, wurde Chlorose aufgrund von Eisenmangel durch Nitrit verursacht.
• Die Wachstumshemmung durch Nitrit war bei niedrigeren pH-Werten deutlicher. Die Nitrit-Toleranz variierte stark zwischen den Arten.
• Die Behandlung mit Nitrit verringerte hauptsächlich die Konzentration von Phosphor, Kalium, Kalzium und Magnesium in den Blättern. Die Wirkung von Nitrit auf die Konzentration von Schwermetallelementen, Fe, Mn und Zn in den Blättern war je nach Pflanzenart unterschiedlich.

Die Lösung zur Verringerung der Nitritkonzentration?

Eine einfache Lösung zur Beseitigung von Nitrit im Wasser besteht darin, es zu Nitrat zu oxidieren. Dies kann durch Einspritzen von Ozon in das Wasser geschehen. Ozon ist eine stark oxidierende chemische Verbindung und oxidiert fast das gesamte Nitrit zu Nitrat, wodurch die durch Nitrit verursachte Toxizität beseitigt wird. Die Oxidation von Nitrit zu Nitrat mit Ozon ist pH-unabhängig.

Die beigefügte Tabelle zeigt die Ergebnisse der Agrozone-Ozonbehandlung von Abflusswasser eines Gurkenanbauers. Hier wurden unbehandeltes Drainwasser und zuvor mit UV desinfiziertes Drainwasser (Ontsmet Drainwasser) getestet. Sowohl im unbehandelten Drainwasser als auch im dekontaminierten Drainwasser wurde Nitrit nachgewiesen (2,4 bis 2,6 mg/l). Nach einer 10- bis 12-minütigen Behandlung mit Ozon bei einem Redoxpotential von 800-850 mV wurde der Nitritgehalt um 98,5% reduziert.

‍

Aufgrund dieser Ergebnisse beschloss der Gurkenanbauer, einen Aqualine-Ozon-Desinfektor von Agrozone zur Behandlung des Abwassers zu installieren. Dieses Desinfektionsgerät hat die folgenden Vorteile:

• Desinfektion von Abflusswasser (Bakterien, Pilze, Hefen, Gurkenpelzvirus);
• Umwandlung von Nitrit in Nitrat;
• Erhöhung des Sauerstoffgehalts im Wasser.

Uit herhaalde praktijkmetingen bij deze komkommerteler zijn de voordelen van de Aqualine ontsmetter bevestigd. Specifiek voor nitriet blijkt dat deze bij een ozon behandeling bij een redoxpotentiaal van 850 mV gedurende 5 minuten geheel wordt verwijderd tot beneden de detectiegrens van < 0,030 mg/l.

Warum steigt die Nitritkonzentration bei der UV-Behandlung an?

Op basis van onderzoek is bewezen dat nitraatbestraling met UV-licht (bij golflengten <240nm en 300-325 nm) genereert nitrietionen (NO2-), als bijproduct (3, 4 en 5). Dit gebeurt meestal bij hoge UV-straling doses.

‍

Referenzen:

1. Phipps, R.H., Cornforth, I.S. Factors effecting the toxicity of nitrite nitrogen to tomatoes. Pflanze-Boden 33, 457-466 (1970)
2. OSAWA, T. (1971). Nitrittoxizität bei Gemüsekulturen I. Auswirkung von Nitrit und pH-Wert in der Nährlösung auf das Wachstum von Gemüsekulturen. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 40(4), 395-400.
3. Wageningen UW Glasshouse horticulture (Oct 2008), Erforschung der Nitritbildung und der Toxizität von Nitrit
4. Lester, Y., Dabash, A., & Eghbareya, D. (2018). UV-Sensibilisierung von Nitrat und Sulfit: A powerful tool for groundwater remediation. Environments, 5(11), 117
5. Lu, N., Gao, N. Y., Deng, Y., & Li, Q. S. (2009). Nitritbildung bei Niederdruck-Ultraviolettlampenbestrahlung von Nitrat. Water Science and Technology, 60(6), 1393-1400