Pflanzen haben Grundbedürfnisse, welche das optimale Wachstum beeinflussen. Ausschlaggeben für das Pflanzenwachstum sind: 

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Nährstoffe

Nährstoffe sind für das Pflanzenwachstum essenziell. Derzeit gibt es 14 essenzielle Pflanzennährstoffe. Diese sind in einem guten Dünger für Hydroponik vorhanden. Dazu gehören: Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, Kalzium, Bor, Chlor, Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer, Zink und Molybdän.​

In der Aquaponik ist durch die Stickstoffaufnahme, Verdauung und Ausscheidung der Fische Ammoniakstickstoff (NH3 und NH4+) im Wasser enthalten. Welcher durch Bakterien in einer sogenannten Nitrifikation in Nitrat (NO3+) umgewandelt wird und so zur Aufnahme durch die Pflanzen verfügbar ist. Neben Stickstoff sind wie bereits erwähn noch andere Nährstoffe von essenzieller Bedeutung für ein optimales Pflanzenwachstum. Diese müssen dem Zulauf des hydroponischen Systems entsprechend zugesetzt werden. [1] [3]

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Licht

Auch bei hydroponischem Anbau ist Licht für das Pflanzenwachstum notwendig. Hier liegt die optimale Anzahl bei 8-10 Stunden. Steht Sonnenlicht zur Verfügung ist das ideal. Wenn nicht kann inzwischen über energiesparende aber trotzdem leistungsstarke LED Lampen Abhilfe geschaffen werden. Hier gibt es spezielle Pflanzen-LEDs mit optimalen Wellenlängenbereichen. [2]

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Sauerstoff

Die Pflanze benötigt im Wurzelbereich für das Wachstum Sauerstoff. Ist zu wenig Sauerstoff im Wasser, geht die Pflanze ein. Zudem verbessert ein hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Wasser die Aufnahme von Nährstoffen durch die Pflanze. Liegt ausreichend Sauerstoff vor, so kann der Nährstoffgehalt reduziert werden, die Pflanzen wachsen trotzdem schnell.

Wie gelangt Sauerstoff in die Nährstofflösung? Entweder durch Sprudelsteine oder durch das Umpumpen des Wassers und die Wasserführung wird Sauerstoff ins Wasser eingebracht. [2]

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Temperatur

Die Temperatur kann nur in gewissen Grenzen beeinflusst werden. Wichtig ist es, den Einfluss der Temperatur auf die Wachstumsprozesse zu kennen. Bei steigender Wassertemperatur nimmt der Gehalt an gelöstem Sauerstoff ab – von 0 – 30°C halbiert er sich im Wasser. Mit steigender Temperatur nimmt aber gleichzeitig die Stoffwechselaktivität zu, die Pflanzen benötigen eigentlich mehr Sauerstoff.

Günstige Wachstumsbedingungen liegen im Bereich von 18 – 25 °C vor, aber auch darunter oder darüber findet Wachstum statt. Das gilt für das Wasser sowie auch für die Umgebungsbedingungen. [2]

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pH-Wert

Der Säuregrad (pH-Wert) des Wassers hat Einfluss auf die Verfügbarkeit der Nährstoffe für die Pflanzen. In einem pH Bereich von 5,5 – 6,5 können die verschiedensten Nährstoffe von den Wurzeln am besten aufgenommen werden, was unabhängig von der Anbaumethode ist. Der pH-Wert sollte gemessen und angepasst werden, um günstige Wachstumsbedingungen zu schaffen. Da die Pflanzen einen zu schnellen pH-Wechsel nicht mögen, sollte die pH-Wert-Anpassung schrittweise erfolgen. [2]

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CO2

CO2 ist ein wichtiger Bestandteil für den Wachstumsprozess der Pflanzen. Vorteilhaft ist, dass unter Lichteinwirkung durch die Photosynthese CO2 von den Pflanzen aufgenommen und verarbeitet wird. Der für uns wichtige Sauerstoff O2 wird freigesetzt.

Der Gasaustausch findet an Spaltöffnungen, meist auf den Unterseiten von Blättern statt. Ist es zu heiß oder der Wurzelballen zu trocken, schließen die Spaltöffnungen, der Stoffwechsel der Pflanzen verlangsamt sich. Hier haben hydroponische Anbausysteme Vorteile. Da der Wurzelbereich stets mit Wasser versorgt ist wir der Stoffwechsel nicht verlangsamt. Steht ausreichend CO2 zur Verfügung, können die Pflanzen ungehindert wachsen. [2]

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Vorteile von hydroponischen Systemen:  [3]

• nährstoffreiches, frisches, schneller wachsendes Gemüse und Kräuter

• verbraucht 95 % weniger Wasser als die traditionelle Landwirtschaft

• kein Transport & keine Verpackung

• keine Pestizide oder Düngemittel

• keine Erde - kein Unkraut

• vertikales Wachstum - spart Platz