القدرة على ترك وخلط العناصر الغذائية أمر بالغ الأهمية لإتقان الزراعة المائية. ولكن يجب أن يكون مفهوما أن هذه عملية شاقة للغاية وتستغرق وقتا طويلا. حتى خبراء الزراعة المائية يفضلون أنظمة التغذية الجاهزة مثل مجموعة الزراعة المائية. سيكون هذا خيارًا أكثر ملاءمة للمبتدئين ويوفر عليك تخزين وفرة من المواد الخام ومعدات المختبرات.
بعد ذلك ، سننظر في مثال لتكوين وتحضير محلول لتركيز معين من العناصر الغذائية.
قبل البدء في تكوين خليط المغذيات ، من الضروري اختيار الحل الأنسب للثقافة والمناخ وطريقة النمو. التوصيات الخاصة بتغذية مخاليط المغذيات موصوفة في مقالة “اختيار محاليل المغذيات” ، وقاعدة الحلول للاختيار موصوفة في قسم موقع الويب “وصفات مزيج المغذيات للزراعة المائية”.
للحصول على مثال على الحساب ، لنأخذ “محلول المغذيات من Chesnokov و Bazyrina” الشائع جدًا. يتم التعبير عن تركيز العناصر الغذائية بالملليغرام من عنصر في 1 لتر من المحلول [ملغم / لتر]. على موقع الويب ، يبدو الأمر كما يلي:
للراحة ، أوصي بتجميع جدول ، فمن الملائم استخدام Microsoft Excel ، أو البرامج المتخصصة لحساب الخلطات الغذائية. سيبدو الجدول كما يلي:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
المحلول المحدد ، مجم / لتر
دعنا ننقل تركيز العناصر من القاعدة إلى الجدول (نحن لا نأخذ بعين الاعتبار محتوى الأمونيوم ونترات النيتروجين في هذا المثال).
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
بعد ذلك ، تحتاج إلى تحديد المواد التي سيتم تحضير الخليط المستقبلي منها. كقاعدة عامة ، هذه هي الأسمدة المعدنية.
يجدر البدء من مكون نريد إضافته بمادة واحدة فقط. أفضل أن أبدأ بالكالسيوم أو المغنيسيوم. لنبدأ بالمغنيسيوم.
المغنيسيوم
من المعروف أنه بالنسبة لوحدة كتلة واحدة من MgO ، هناك 1 وحدة كتلة من Mg. يتم حساب هذا الرقم على أساس الكتل المولية للمركبات والمواد البسيطة ، ويمكن العثور عليها تحت مصطلح “عامل الأكسيد”. هذه الأرقام للمواد المختلفة معطاة في مقالة “عامل الأكسيد” ، أو يمكن حسابها بواسطة الآلة الحاسبة على الإنترنت للكتل المولية على صفحة مقالة “الكتلة المولية للمركبات الكيميائية”.
دعونا نجعل نسبة بسيطة:
- لنأخذ 16,2 جم من MgO كوحدة كتلة واحدة ،
- ثم x g Mg تساوي 0,603 وحدة كتلة.
س = 16.2 · 0.603 = 9.77 جرام
نحصل على النتيجة التالية: تحتوي 100 جرام من السماد على 9,77 جرام من المغنيسيوم النقي. دعنا ندخل البيانات في الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
9.77
16.2
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
أنت الآن بحاجة إلى حساب كمية السماد التي تحتاج إلى تطبيقها للحصول على محلول بتركيز مغنيسيوم يبلغ 30 مجم / لتر. يخبرنا تركيز 30 مجم / لتر أن 1 لتر من المحلول يحتوي على 30 ملليجرام من المغنيسيوم ، أو 0,03 جرام من المغنيسيوم مترجمة إلى جرامات. للحساب ، نؤلف مرة أخرى نسبة بسيطة:
- 100 جرام من السماد يستخدم 9,77 جرام من المغنيسيوم ،
- ثم x جرام من السماد سيضيف 0,03 جرام من Mg.
س = 100 ؛ 0.03 / 9.77 = 0.31
الخلاصة: من الضروري تطبيق 0,31 جرام من سماد كبريتات المغنيسيوم لكل 1 لتر من المحلول. دعنا نملأ الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
0,31
9.77
16.2
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
30
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
الكلسيوم
عامل الأكسيد لـ CaO هو 0,715. الأسمدة محتوى الكالسيوم النقي:
Ca = 27 · 0.715 = 19.3٪
من الضروري إضافة 165 مجم من الكالسيوم لكل 1 لتر إلى المحلول.
- 100 جرام من السماد تدخل 19,3 جرام من الكالسيوم ،
- ثم x جرام من السماد سيضيف 0,165 جرام من الكالسيوم.
س = 100 ؛ 0.165 / 19.3 = 0.855
الخلاصة: من الضروري تطبيق 0,855 جرام من سماد نترات الكالسيوم لكل 1 لتر من المحلول.
المهم! تجدر الإشارة إلى أن نترات الكالسيوم ، بالإضافة إلى الكالسيوم ، تدخل النيتروجين أيضًا في المحلول. نسبة النيتروجين في السماد 14,9٪. اتضح أن 0,855 جرام من الأسمدة بالإضافة إلى الكالسيوم سيضيف 0,127 جرام من النيتروجين (0,855 14,9 / 100) أي ما يعادل 127 مجم. دعنا نملأ الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
تساو
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
0,31
9.77
16.2
نترات الكالسيوم ، بالوزن٪
0,855
14,9
19,3
27
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
127
165
30
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
الفوسفور
لنبدأ حساب البوتاسيوم. على غرار الحسابات السابقة:
عامل الأكسيد لـ K2O تساوي 0.83. الأسمدة محتوى البوتاسيوم النقي:
- K = 33 · 0.83 = 27.39٪
من الضروري إضافة 190 مجم من البوتاسيوم لكل 1 لتر إلى المحلول.
- يستخدم 100 جرام من السماد 27,39 جرام من K ،
- ثم x جرام من السماد سيضيف 0,190 جرام ك.
س = 100 ؛ 0.190 / 27.39 = 0.69
الخلاصة: من الضروري عمل 0,69 جرام من سماد “أحادي فوسفات البوتاسيوم” لكل 1 لتر من المحلول.
المهم! جنبا إلى جنب مع البوتاسيوم ، يتم إدخال الفوسفور أيضًا.
عامل أكسيد ف2O5 هو 0.436. محتوى الأسمدة الفوسفور النقي:
P = 50 · 0.436 = 21.8٪
نضيف 0,69 جرام من سماد “أحادي الفوسفات البوتاسيوم” إلى المحلول ، وبالتالي 0,15 جرام من الفوسفور (0,69 · 21,8 / 100). 0,15 جرام = 150 مجم ، وهو أكثر بكثير مما نحتاجه. الخلاصة: نحن نحسب البدء بالفوسفور.
حساب الفوسفور. على غرار الحسابات السابقة:
عامل أكسيد ف2O5 هو 0.436. محتوى الأسمدة الفوسفور النقي:
P = 50 · 0.436 = 21.8٪
من الضروري إضافة 38,5 مجم من الفوسفور لكل 1 لتر إلى المحلول.
- 100 جرام من السماد يستخدم 21,8 جرام من الفوسفور ،
- ثم x جرام من السماد سيضيف 0,0385 جرام P.
س = 100 ؛ 0.0385 / 21.8 = 0.177
الخلاصة: من الضروري عمل 0.177 جرام من سماد “أحادي فوسفات البوتاسيوم” لكل 1 لتر من المحلول.
المهم! يضاف البوتاسيوم إلى جانب الفوسفور.
عامل الأكسيد لـ K2O تساوي 0.83. الأسمدة محتوى البوتاسيوم النقي:
K = 33 · 0.83 = 27.39٪
نضيف 0.177 جرام من سماد “أحادي فوسفات البوتاسيوم” إلى المحلول ، وبالتالي 0,048 جرام من البوتاسيوم (0.177 · 27.39 / 100). دعنا نملأ الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
تساو
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
0,31
9.77
16.2
نترات الكالسيوم ، بالوزن٪
0,855
14,9
19,3
27
أحادي فوسفات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0.177
21.8
50
27.39
33
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
127
38.5
48
165
30
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
نتروجين
نسبة النيتروجين في السماد 13.6٪. من الضروري إضافة 13 مجم من النيتروجين (140-127 مجم). دعونا نجعل النسبة:
- 100 جرام من السماد يستخدم 13,6 جرام من النيتروجين ،
- الأوراق × جرام من السماد 0,013 جرام من النيتروجين.
س = 100 ؛ 0.013 / 13.6 = 0.096
الخلاصة: من الضروري تطبيق 0.096 جرام من سماد نترات البوتاسيوم لكل 1 لتر من المحلول.
المهم! يضاف البوتاسيوم مع النيتروجين.
عامل الأكسيد لـ K2O تساوي 0.83. الأسمدة محتوى البوتاسيوم النقي:
K = 46 · 0.83 = 38,18٪
نضيف 0.096 جرام من سماد نترات البوتاسيوم إلى المحلول ، وبالتالي 0,037 جرام من البوتاسيوم (0.096 * 38,18 / 100). في المجموع ، 85 مجم من البوتاسيوم (37 + 48 جم) في المحلول. دعنا نملأ الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
تساو
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
0,31
9.77
16.2
نترات الكالسيوم ، بالوزن٪
0,855
14,9
19,3
27
أحادي فوسفات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0.177
21.8
50
27.39
33
نترات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0,096
13,6
38,18
46
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
140
38.5
85
165
30
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
بوتاسيوم
عامل الأكسيد لـ K2O تساوي 0.83. الأسمدة محتوى البوتاسيوم النقي:
K = 50 · 0.83 = 41.5٪
من الضروري إضافة 105 مجم من البوتاسيوم لكل 1 لتر (190-85 جم) إلى المحلول.
- يستخدم 100 جرام من السماد 41,5 جرام من K ،
- ثم x جرام من السماد سيضيف 0,105 جرام ك.
س = 100 ؛ 0.105 / 41,5 = 0.253
الخلاصة: من الضروري تطبيق 0,253 جرام من سماد كبريتات البوتاسيوم لكل 1 لتر من المحلول. دعنا نملأ الجدول:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
تساو
Mg
أهداب الشوق
سلفات المغنيزيوم ، بالوزن٪
0,31
9.77
16.2
نترات الكالسيوم ، بالوزن٪
0,855
14,9
19,3
27
أحادي فوسفات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0.177
21.8
50
27.39
33
نترات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0,096
13,6
38,18
46
سلفات البوتاسيوم ، بالوزن٪
0,253
41,5
50
في المحلول النهائي ملغم / لتر
140
38.5
190
165
30
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
الحل الجاهز يتوافق مع الحل النهائي – الحل مكون بشكل صحيح. لتحضير كمية أكبر من المحلول ، نجري عملية إعادة حساب بسيطة بضرب الكميات المطبقة في الحجم المطلوب باللترات. مثال على حساب 5 لترات:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
نصنع ، g / 5l
كبريتات المغنيسيوم
0,31
1,55
نترات الكالسيوم
0,855
4,275
أحادي فوسفات البوتاسيوم
0.177
0,885
نترات البوتاسيوم
0,096
0,48
كبريتات البوتاسيوم
0,253
1,265
كما تعلم ، قد يحتوي الماء المستخدم في تحضير المحاليل الغذائية على كمية معينة من الأملاح الذائبة ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند تجميع المحاليل المغذية. لنفترض أن الماء يحتوي على التركيبة التالية:
الاسم Ca Mg K المحتوى ، مجم / لتر 50 25 30
كل ما يجب القيام به هو تصحيح تركيبة الحل قبل بدء الحساب. تبدو هكذا:
مكون مزيج
نصنع ، g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
في المحلول النهائي ملغم / لتر
محلول محدد مع مراعاة تركيبة الماء ، مجم / لتر
140
38,5
160
115
5
المحلول المحدد ، مجم / لتر
140
38.5
190
165
30
الماء ، ملغم / لتر
30
50
25
بعد ذلك ، نقوم بإجراء الحساب ، على غرار التعليمات المذكورة أعلاه.
قد يكون من الصعب قياس كميات صغيرة وأدنى من المواد في حالة عدم توفر توازن تحليلي. باستخدام الموازين الاقتصادية لهذا الغرض ، لا يمكنك أبدًا التأكد من دقة الوزن التي لا تقل عن 0,5 جرام.هناك طريقة بسيطة لإعداد الحلول دون وجود موازين دقيقة. لنفكر في مثال حل العناصر النزرة وفقًا لـ Hoagland.
لنعد في الماء المقطر محلول 0,5٪ من جميع مركبات العناصر النزرة التي نحتاجها بكميات صغيرة فقط (على سبيل المثال ، كلوريد القصدير ، يوديد البوتاسيوم ، نترات الكوبالت ، إلخ). لذلك ، سنذيب ، على سبيل المثال ، 5 جم من يوديد البوتاسيوم في 1 لتر من الماء المقطر. إذا احتجنا إلى 0,5 جم فقط ، فسنأخذ 100 متر مكعب من هذا الحل. سم ، والتي تحتوي بالضبط على 0,5 جرام. يتم قياس الكمية المطلوبة من السنتيمترات المكعبة باستخدام ماصة أو محقنة أو دورق دقيق ، وإن كان رخيصًا. باستخدام هذه الطريقة ، لا ينبغي لأحد أن ينسى أنه وفقًا لوصفة تحضير محلول Hoagland ، يتم تحديد جميع الكميات لكل 18 لترًا من الماء. لذلك ، بعد إذابة جميع المركزات التي أعدناها بشكل منفصل في حوالي 10 لترات من الماء ، فإننا نرفع الكمية الإجمالية للسائل إلى 18 لترًا مع الماء فقط.
تحمض محلول المغذيات
عادة ما يحتاج محلول المغذيات إلى التحمض. يتسبب امتصاص النباتات للأيونات في قلونة المحلول التدريجي. غالبًا ما يحتاج أي محلول به درجة حموضة 7 أو أعلى إلى تعديله إلى الرقم الهيدروجيني الأمثل. يمكن استخدام أحماض مختلفة لتحمض محلول المغذيات ، ولكن عادةً ما يستخدم حمض الكبريتيك لأنه متوفر دائمًا ورخيص الثمن.
عند ضبط الأس الهيدروجيني باستخدام كل من الأحماض والقلويات ، يجب ارتداء قفازات مطاطية لتجنب حروق الجلد. كيميائي متمرس ماهر في التعامل مع حامض الكبريتيك المركز ، مضيفًا قطرة الحمض إلى الماء. ولكن بالنسبة لعلماء الزراعة المائية المبتدئين ، ربما يكون من الأفضل اللجوء إلى كيميائي متمرس واطلب منه تحضير محلول حمض الكبريتيك بنسبة 25٪. أثناء إضافة الحمض ، يتم تقليب المحلول وتحديد الرقم الهيدروجيني له. بعد معرفة الكمية التقريبية لحمض الكبريتيك ، يمكن إضافته في المستقبل من أسطوانة متدرجة.
يجب إضافة حمض الكبريتيك في أجزاء صغيرة حتى لا يتم تحمض المحلول كثيرًا ، والذي سيتعين بعد ذلك أن يصبح قلويًا مرة أخرى. في عامل قليل الخبرة ، يمكن أن يستمر التحميض والقلوية إلى أجل غير مسمى. بالإضافة إلى إضاعة الوقت والمواد الكاشفة ، يؤدي هذا التنظيم إلى عدم توازن محلول المغذيات بسبب تراكم الأيونات غير الضرورية للنباتات.
قلونة محلول المغذيات
المحاليل الحمضية للغاية مصنوعة من القلوية مع الصوديوم الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم). كما يوحي اسمها ، فهي مادة تآكل ، لذا يجب ارتداء القفازات المطاطية. يوصى بشراء هيدروكسيد الصوديوم على شكل أقراص. في متاجر الكيماويات المنزلية ، يمكن شراء هيدروكسيد الصوديوم كمنظف للأنابيب ، مثل مول. قم بإذابة حبة واحدة في 0,5 لتر من الماء وأضف المحلول القلوي تدريجيًا إلى محلول المغذيات مع التحريك المستمر ، وفحص درجة الحموضة بشكل متكرر. لا يمكن لأي حسابات رياضية حساب كمية الأحماض أو القلويات التي يجب إضافتها في حالة معينة.
إذا كنت ترغب في زراعة عدة محاصيل في منصة نقالة واحدة ، فأنت بحاجة إلى تحديدها بحيث لا تتطابق فقط مع درجة الحموضة المثلى ، ولكن أيضًا الاحتياجات لعوامل النمو الأخرى. على سبيل المثال ، تحتاج أزهار النرجس البري والأقحوان الصفراء إلى درجة حموضة 6,8 ، لكن ظروف رطوبة مختلفة ، لذلك لا يمكن زراعتها على نفس المنصة. إذا أعطيت النرجس البري قدرًا كبيرًا من الرطوبة مثل الأقحوان ، فسوف تتعفن بصيلات النرجس البري. في التجارب ، وصل الراوند إلى أقصى نمو له عند درجة الحموضة 6,5 ، ولكن يمكن أن ينمو حتى عند درجة الحموضة 3,5. يعطي الشوفان ، الذي يفضل الرقم الهيدروجيني حوالي 6 ، غلة جيدة عند درجة الحموضة 4 ، إذا زادت جرعة النيتروجين في محلول المغذيات بشكل كبير. تنمو البطاطس في نطاق واسع إلى حد ما من الأس الهيدروجيني ، لكنها تزدهر بشكل أفضل عند درجة حموضة تبلغ 5,5. تحت هذا الرقم الهيدروجيني ، يتم أيضًا الحصول على عوائد عالية من الدرنات ، لكنها تكتسب طعمًا حامضًا. للحصول على غلات عالية الجودة ، يجب تعديل الرقم الهيدروجيني لمحاليل المغذيات بدقة.
