· naslag · hydrocultuur · voeding · EC · pH
Hoagland: het voedingsrecept uit 1950, en wat je er nu anders aan doet
Hoagland is een recept voor een voedingsoplossing waarin planten zonder grond kunnen groeien: een handvol zouten in water die samen alle essentiële voedingsstoffen leveren. Als vertrekpunt is het nog steeds goed. Gebruik het wel op halve sterkte, met een ijzerchelaat, en meet EC en pH in plaats van te rekenen.
(afbeelding op volle grootte, opent in een nieuw tabblad)Wat het recept is
Dennis Hoagland en Daniel Arnon van de Universiteit van Californië publiceerden het in 1938 als Circular 347; in 1950 volgde een herziene versie (Circular 347, 1950 (opent in een nieuw tabblad)). Er zijn twee varianten. Je maakt van elk zout een stockoplossing van 1 mol per liter en neemt daarvan zoveel milliliter per liter voedingsoplossing:
| Stock (1 mol/L) | No. 1 | No. 2 |
|---|---|---|
| Kaliumdiwaterstoffosfaat (KH₂PO₄) | 1 mL | – |
| Ammoniumdiwaterstoffosfaat (NH₄H₂PO₄) | – | 1 mL |
| Kaliumnitraat (KNO₃) | 5 mL | 6 mL |
| Calciumnitraat (Ca(NO₃)₂) | 5 mL | 4 mL |
| Magnesiumsulfaat (MgSO₄) | 2 mL | 2 mL |
No. 2 heeft volgens de auteurs vaak de voorkeur, omdat het ammonium voorkomt dat de oplossing te snel basisch wordt.
Daarbij komt 1 mL per liter van een gezamenlijke oplossing met sporenelementen. Die geeft 0,5 ppm boor, 0,5 ppm mangaan, 0,05 ppm zink, 0,02 ppm koper en 0,01 ppm molybdeen. IJzer kwam er los bij, als ijzertartraat, ongeveer twee keer per week. De pH werd met verdund zwavelzuur op ongeveer 6 gebracht (Circular 347, 1950 (opent in een nieuw tabblad)).
Is het verouderd?
Niet als referentie: "Hoagland" is in plantenonderzoek nog altijd het standaardrecept. Maar er zijn vier kanttekeningen.
1. Nikkel ontbreekt. Pas in 1987 werd aangetoond dat nikkel essentieel is: gerst die zonder nikkel opgroeide, gaf zaad dat niet kiemkrachtig was (Brown, Welch en Cary, 1987 (opent in een nieuw tabblad)). Het recept noemt het dus niet. In de praktijk komt nikkel in sporen mee met zouten en water; het oorspronkelijke recept rekende voor molybdeen en "mogelijk andere elementen" ook op zulke verontreinigingen.
2. Op volle sterkte is het geconcentreerd. De EC van volle-sterkte Hoagland is ongeveer 2,0 mS/cm. In een vergelijking van voedingsoplossingen voor Arabidopsis gaf volle sterkte minder biomassa dan andere recepten; op halve sterkte (EC ongeveer 1,1) was dat verschil weg (van Delden, Nazarideljou en Marcelis, 2020 (opent in een nieuw tabblad)). Voor sla in drijvende teelt gebruikt Cornell een EC van 1,2 mS/cm boven die van het bronwater en een pH van 5,8 (Cornell CEA, Hydroponic Lettuce Handbook (opent in een nieuw tabblad)).
3. IJzer doe je nu met een chelaat. Gewone ijzerzouten slaan neer als ijzerfosfaat en zijn dan niet meer opneembaar. Daarom ging men al in de jaren veertig over op ijzer gebonden aan EDTA (Science in Hydroponics (opent in een nieuw tabblad)). In het onderzoek van van Delden e.a. zit ijzer op ongeveer 40 µmol/L.
4. Er bestaat geen beste oplossing. Dat zei Hoagland zelf al: volgens zijn biograaf benadrukte hij herhaaldelijk dat er niet zoiets bestaat als de beste voedingsoplossing, omdat concentraties en verhoudingen binnen ruime grenzen kunnen variëren (Kelley, 1956, National Academy of Sciences (opent in een nieuw tabblad)). Een "aangepaste Hoagland" zegt daarom weinig zonder de concentraties en de pH erbij (University of Wisconsin (opent in een nieuw tabblad)).
Hoagland voor thuis
- Begin op halve sterkte, voor bladgroenten zoals sla rond EC 1,2 mS/cm.
- Gebruik een ijzerchelaat in plaats van ijzertartraat of ijzersulfaat.
- Houd de pH rond 5,8 tot 6. Voeg bij het aanlengen zuur altijd toe aan water, nooit andersom.
- Meet EC en pH met gekalibreerde sensoren, en ververs de oplossing regelmatig in plaats van alleen bij te vullen.
Voor makers is dat een mooie toepassing van een microcontroller: een EC- en pH-sensor met kalibratiebuffers, en de waarden gelogd naast de licht- en klimaatmetingen uit Een groeiproef die wél iets bewijst.
Bronnen
- Hoagland en Arnon (1950), The water-culture method for growing plants without soil, Circular 347 (opent in een nieuw tabblad)
- Brown, Welch en Cary (1987), Nickel: a micronutrient essential for higher plants, Plant Physiology (opent in een nieuw tabblad)
- van Delden, Nazarideljou en Marcelis (2020), Nutrient solutions for Arabidopsis thaliana, Plant Methods (opent in een nieuw tabblad)
- Cornell Controlled Environment Agriculture, Hydroponic Lettuce Handbook (opent in een nieuw tabblad)
- Science in Hydroponics, Standard hydroponic formulations from the scientific literature (opent in een nieuw tabblad)
- Kelley (1956), Dennis Robert Hoagland 1884–1949, Biographical Memoir, National Academy of Sciences (opent in een nieuw tabblad)
- University of Wisconsin, Soil Science 326: hydroponics (opent in een nieuw tabblad)