Wilhelm Knop étudie les sciences à l'université de Göttingen et à l'université de Heidelberg. De 1847 à 1856 il enseigne la mécanique et les sciences naturelles à l'école de commerce de Leipzig. En 1853, il est reçu docteur avec une thèse sur la physiologie des plantes aquatiques à l'université de Leipzig, où il travaille à partir de 1861 comme professeur adjoint et à partir de 1880 comme professeur de chimie agricole. De 1856 à 1866, il est également chef du département scientifique de la station expérimentale agricole de Möckern situé à proximité de Leipzig.
Ses activités de recherche sont centrés autour des domaines de la physiologie végétale et des engrais. Grâce à ses expériences pionnières de culture de plantes dans des solutions nutritives, Knop est considéré comme l'un des fondateurs de l'hydroponie.
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