La capacidad de dejar y mezclar nutrientes es fundamental para dominar la hidroponía. Pero debe entenderse que este es un proceso muy laborioso y que requiere mucho tiempo. Incluso los hidropónicos experimentados prefieren los sistemas de alimentación listos para usar como el kit de hidroponía. Esta será una opción más adecuada para un principiante y le evitará almacenar una gran cantidad de materias primas y equipos de laboratorio.
A continuación, consideraremos un ejemplo de composición y preparación de una solución de una concentración determinada de nutrientes.
Antes de comenzar a formular la mezcla de nutrientes, es necesario seleccionar la solución más adecuada para el cultivo, el clima y el método de cultivo. Las recomendaciones para la alimentación de mezclas de nutrientes se describen en el artículo «Selección de soluciones de nutrientes», y la base de las soluciones para la selección se describe en la sección del sitio «Recetas de mezclas de nutrientes para hidroponía».
Como ejemplo de cálculo, tomemos la muy popular «Solución nutritiva de Chesnokov y Bazyrina». La concentración de nutrientes se expresa en miligramos de un elemento en 1 litro de solución [mg / l]. En el sitio web, se ve así:
Por conveniencia, recomiendo compilar una tabla, es conveniente usar Microsoft Excel o programas especializados para calcular mezclas de nutrientes. La tabla se verá así:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
En la solución terminada, mg / l
Solución especificada, mg / l
Transfieramos la concentración de elementos de la base a la mesa (no tenemos en cuenta el contenido de amonio y nitrato de nitrógeno en este ejemplo).
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
En la solución terminada, mg / l
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
A continuación, debe seleccionar las sustancias a partir de las cuales se preparará la mezcla futura. Como regla general, estos son fertilizantes minerales.
Vale la pena partir de un componente, que queremos agregar con una sola sustancia. Prefiero empezar con calcio o magnesio. Empecemos por el magnesio.
magnesio
El magnesio se agrega más comúnmente a la fórmula como sulfato de magnesio. Necesitamos tener la composición de este fertilizante descrita en el empaque del producto, y debemos prestar atención a la forma en que se expresa la composición. Muy a menudo, la composición de los fertilizantes se expresa en fracciones de masa, ya sea en términos del contenido de elementos puros o de sus óxidos. Por ejemplo, escribir MgO = 16.2% nos dice que 100 gramos de fertilizante contienen 16,2 gramos de MgO. Para componer la mezcla, necesitamos recalcular el contenido de magnesio puro Mg en el fertilizante.
Se sabe que por 1 unidad de masa de MgO, hay 0,603 unidades de masa de Mg. Esta cifra se calcula sobre la base de las masas molares de compuestos y sustancias simples, y se puede encontrar bajo el término «Factor de óxido». Estas cifras para diferentes sustancias se dan en el artículo «Factor de óxido», o pueden calcularse mediante la calculadora en línea de masas molares en la página del artículo «Masa molar de compuestos químicos».
Hagamos una proporción simple:
- Tomemos 16,2 g de MgO como 1 unidad de masa,
- entonces x g Mg es 0,603 unidades de masa.
x = 16.2 · 0.603 = 9.77 g
Obtenemos el siguiente resultado: 100 gramos de fertilizante contienen 9,77 gramos de magnesio puro. Ingresemos los datos en la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
9.77
16.2
…
En la solución terminada, mg / l
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
Ahora debe calcular la cantidad de fertilizante que debe aplicarse para obtener una solución con una concentración de magnesio de 30 mg / l. Una concentración de 30 mg / L nos dice que 1 litro de solución contiene 30 miligramos de magnesio o, traducido a gramos, 0,03 gramos de magnesio. Para el cálculo, volvemos a componer una proporción simple:
- 100 gramos de fertilizante aplican 9,77 gramos de Mg,
- luego x gramo de fertilizante agregará 0,03 gramos de Mg.
x = 100 · 0.03 / 9.77 = 0.31
Conclusión: es necesario aplicar 0,31 gramos de fertilizante de sulfato de magnesio por 1 litro de solución. Completemos la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
0,31
9.77
16.2
…
En la solución terminada, mg / l
30
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
calcio
El calcio se puede agregar a la solución nutritiva en forma de nitrato de calcio (nitrato de calcio). Suponga que la composición del fertilizante es la siguiente: .CaO = 27%, N = 14.9%. Los cálculos se realizan de la misma forma que para el magnesio.
El factor de óxido para CaO es 0,715. Fertilizante contenido de calcio puro:
Ca = 27 · 0.715 = 19.3%
Es necesario agregar 165 mg de calcio por 1 litro a la solución.
- 100 gramos de fertilizante introducen 19,3 gramos de Ca,
- luego x gramo de fertilizante agregará 0,165 gramos de Ca.
x = 100 · 0.165 / 19.3 = 0.855
Conclusión: es necesario aplicar 0,855 gramos de fertilizante de nitrato de calcio por 1 litro de solución.
¡Importante! Vale la pena considerar que el nitrato de calcio, además del calcio, también introduce nitrógeno en la solución. El contenido de nitrógeno en el fertilizante es del 14,9%. Resulta que 0,855 gramos de fertilizante además de calcio agregarán 0,127 gramos de nitrógeno (0,855 14,9 / 100), lo que equivale a 127 mg. Completemos la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
CaO
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
0,31
9.77
16.2
Nitrato de calcio,% en peso
0,855
14,9
19,3
27
…
En la solución terminada, mg / l
127
165
30
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
fósforo
El fósforo se agrega con mayor frecuencia a la solución nutritiva en forma de superfosfatos o monofosfato de potasio. En el ejemplo, usaremos monofosfato de potasio. La composición del fertilizante será la siguiente: P2O5 = 50%, K2O = 33%. Dado que el fertilizante aplica tanto potasio como fósforo, vale la pena elegir qué calcular. Por ejemplo, considere el peor de los casos, cuando no adivinamos bien la primera vez. Además, quedará más claro de qué se trata todo esto.
Comencemos el cálculo de potasio. Similar a cálculos anteriores:
Factor de óxido para K2O es 0.83. Fertilizante contenido de potasio puro:
Es necesario agregar 190 mg de potasio por 1 litro a la solución.
- 100 gramos de fertilizante aplican 27,39 gramos de K,
- entonces x gramo de fertilizante agregará 0,190 gramos de K.
x = 100 · 0.190 / 27.39 = 0.69
Conclusión: es necesario preparar 0,69 gramos de fertilizante «monofosfato de potasio» por 1 litro de solución.
¡Importante! Junto con el potasio, también se introduce el fósforo.
Factor de óxido para P2O5 es 0.436. Fertilizante contenido de fósforo puro:
P = 50 0.436 = 21.8%
Agregamos 0,69 gramos de fertilizante «monofosfato de potasio» a la solución, y por lo tanto 0,15 gramos de fósforo (0,69 · 21,8 / 100). 0,15 gramos = 150 mg, que es significativamente más de lo que necesitamos. Conclusión: estamos calculando partiendo del fósforo.
Cálculo de fósforo. Similar a cálculos anteriores:
Factor de óxido para P2O5 es 0.436. Fertilizante contenido de fósforo puro:
P = 50 0.436 = 21.8%
Es necesario agregar 38,5 mg de fósforo por 1 litro a la solución.
- 100 gramos de fertilizante aplican 21,8 gramos de P,
- luego x gramo de fertilizante agregará 0,0385 gramos de P.
x = 100 · 0.0385 / 21.8 = 0.177
Conclusión: es necesario preparar 0.177 gramos de fertilizante «monofosfato de potasio» por 1 litro de solución.
¡Importante! Junto con el fósforo, también se agrega potasio.
Factor de óxido para K2O es 0.83. Fertilizante contenido de potasio puro:
K = 33 · 0.83 = 27.39%
Agregamos 0.177 gramos de fertilizante «monofosfato de potasio» a la solución, y por lo tanto 0,048 gramos de potasio (0.177 · 27.39 / 100). Completemos la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
0,31
9.77
16.2
Nitrato de calcio,% en peso
0,855
14,9
19,3
27
Monofosfato de potasio,% en peso
0.177
21.8
50
27.39
33
…
En la solución terminada, mg / l
127
38.5
48
165
30
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
nitrógeno
Queda por agregar algo de nitrógeno y potasio a la solución. Empecemos por el nitrógeno. El nitrógeno se agrega a la solución nutritiva en varias formas. Usaremos nitrato de potasio, ya que es más adecuado dada la falta de potasio. Digamos que el nitrato de potasio (nitrato de potasio) tiene la siguiente composición: N = 13.6%, K2O = 46%.
El contenido de nitrógeno en el fertilizante es del 13.6%. Es necesario agregar 13 mg de nitrógeno (140-127 mg). Hagamos la proporción:
- 100 gramos de fertilizante aplican 13,6 gramos de N,
- hojas x gramo de fertilizante Se aplica 0,013 gramos de N.
x = 100 · 0.013 / 13.6 = 0.096
Conclusión: es necesario aplicar 0.096 gramos de fertilizante de nitrato de potasio por 1 litro de solución.
¡Importante! Se agrega potasio junto con nitrógeno.
Factor de óxido para K2O es 0.83. Fertilizante contenido de potasio puro:
K = 46 · 0.83 = 38,18%
Agregamos 0.096 gramos de fertilizante de nitrato de potasio a la solución, y por lo tanto 0,037 gramos de potasio (0.096 · 38,18 / 100). En total, 85 mg de potasio (37 + 48 g) en solución. Completemos la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
0,31
9.77
16.2
Nitrato de calcio,% en peso
0,855
14,9
19,3
27
Monofosfato de potasio,% en peso
0.177
21.8
50
27.39
33
Nitrato de potasio,% en peso
0,096
13,6
38,18
46
…
En la solución terminada, mg / l
140
38.5
85
165
30
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
potasio
Completamos la preparación de la solución introduciendo la cantidad faltante de potasio. Para la introducción de potasio y la no introducción de otros elementos, aplicamos el fertilizante «sulfato de potasio». Digamos que el sulfato de potasio contiene: K2O = 50%.
Factor de óxido para K2O es 0.83. Fertilizante contenido de potasio puro:
K = 50 0.83 = 41.5%
Es necesario agregar 105 mg de potasio por 1 litro (190-85 g) a la solución.
- 100 gramos de fertilizante aplican 41,5 gramos de K,
- entonces x gramo de fertilizante agregará 0,105 gramos de K.
x = 100 · 0.105 / 41,5 = 0.253
Conclusión: es necesario aplicar 0,253 gramos de fertilizante de sulfato de potasio por 1 litro de solución. Completemos la tabla:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Sulfato de magnesio,% en peso
0,31
9.77
16.2
Nitrato de calcio,% en peso
0,855
14,9
19,3
27
Monofosfato de potasio,% en peso
0.177
21.8
50
27.39
33
Nitrato de potasio,% en peso
0,096
13,6
38,18
46
Sulfato de potasio,% en peso
0,253
41,5
50
En la solución terminada, mg / l
140
38.5
190
165
30
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
La solución preparada corresponde a la preparada: la solución está compuesta correctamente. Para preparar una mayor cantidad de solución, hacemos un simple recálculo multiplicando las cantidades aplicadas por el volumen requerido en litros. Ejemplo de cálculo para 5 litros:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
Hacemos, g / 5l
Sulfato de magnesio
0,31
1,55
Nitrato de calcio
0,855
4,275
Monofosfato de potasio
0.177
0,885
Nitrato de potasio
0,096
0,48
Sulfato de potasio
0,253
1,265
Como sabe, el agua para la preparación de soluciones nutritivas puede contener una cierta cantidad de sales disueltas, que deben tenerse en cuenta al compilar soluciones nutritivas. Digamos que el agua tiene la siguiente composición:
Nombre Ca Mg K Contenido, mg / l 50 25 30
Todo lo que debe hacerse es corregir la composición de la solución antes de comenzar el cálculo. Se parece a esto:
Componente de mezcla
Hacemos, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
En la solución terminada, mg / l
Solución especificada teniendo en cuenta la composición del agua, mg / l.
140
38,5
160
115
5
Solución especificada, mg / l
140
38.5
190
165
30
Agua, mg / l
30
50
25
A continuación, realizamos el cálculo, similar a las instrucciones publicadas anteriormente.
Pesar cantidades pequeñas y mínimas de sustancias puede resultar difícil si no se dispone de una balanza analítica. Si utiliza básculas domésticas para este propósito, nunca puede estar seguro de la precisión de pesaje de al menos 0,5 g.Existe una forma sencilla de preparar soluciones sin tener básculas precisas. Consideremos el ejemplo de una solución de oligoelementos según Hoagland.
Preparemos en agua destilada una solución al 0,5% de todos los compuestos de oligoelementos que necesitamos solo en pequeñas cantidades (por ejemplo, cloruro de estaño, yoduro de potasio, nitrato de cobalto, etc.). Entonces, disolveremos, por ejemplo, 5 g de yoduro de potasio en 1 litro de agua destilada. Si solo necesitamos 0,5 g, simplemente tomamos 100 metros cúbicos de esta solución. cm, que contienen exactamente 0,5 g. La cantidad necesaria de centímetros cúbicos se mide con una pipeta, jeringa o vaso de precipitados precisa, aunque barata. Usando este método, no se debe olvidar que, de acuerdo con la receta para la preparación de la solución de Hoagland, todas las cantidades están indicadas por 18 litros de agua. Por lo tanto, habiendo disuelto todos los concentrados preparados por nosotros por separado en aproximadamente 10 litros de agua, solo entonces llevamos la cantidad total de líquido a 18 litros con agua.
Acidificación de la solución nutritiva.
Por lo general, es necesario acidificar la solución nutritiva. La absorción de iones por las plantas provoca una alcalinización gradual de la solución. Cualquier solución que tenga un pH de 7 o más a menudo necesitará ajustarse al pH óptimo. Se pueden usar varios ácidos para acidificar la solución nutritiva, pero generalmente se usa ácido sulfúrico porque siempre está disponible y es barato.
Al ajustar el pH con ácidos y álcalis, se deben usar guantes de goma para evitar quemaduras en la piel. Un químico experimentado es experto en manejar ácido sulfúrico concentrado, agregando el ácido gota a gota al agua. Pero para los hidropónicos novatos, tal vez sea mejor recurrir a un químico experimentado y pedirle que prepare una solución de ácido sulfúrico al 25%. Mientras se agrega el ácido, la solución se agita y se determina su pH. Habiendo aprendido la cantidad aproximada de ácido sulfúrico, en el futuro se puede agregar desde un cilindro graduado.
Se debe agregar ácido sulfúrico en pequeñas porciones para no acidificar demasiado la solución, que luego deberá alcalinizarse nuevamente. En un trabajador sin experiencia, la acidificación y alcalinización pueden continuar indefinidamente. Además de perder tiempo y reactivos, dicha regulación desequilibra la solución nutritiva debido a la acumulación de iones innecesarios para las plantas.
Alcalinización de la solución nutritiva.
Las soluciones demasiado ácidas se alcalinizan con sodio cáustico (hidróxido de sodio). Como su nombre indica, es corrosivo, por lo que deben usarse guantes de goma. Se recomienda comprar hidróxido de sodio en forma de píldora. En las tiendas de productos químicos para el hogar, el hidróxido de sodio se puede comprar como limpiapipas, como Mole. Disuelva un gránulo en 0,5 L de agua y agregue gradualmente la solución alcalina a la solución nutritiva con agitación constante, controlando frecuentemente su pH. Ningún cálculo matemático puede calcular la cantidad de ácido o álcali que se debe agregar en un caso dado.
Si desea cultivar varios cultivos en una paleta, debe seleccionarlos para que no solo coincida su pH óptimo, sino también las necesidades de otros factores de crecimiento. Por ejemplo, los narcisos y los crisantemos amarillos necesitan un pH de 6,8, pero diferentes condiciones de humedad, por lo que no se pueden cultivar en la misma paleta. Si les da a los narcisos tanta humedad como a los crisantemos, los bulbos de narcisos se pudrirán. En experimentos, el ruibarbo alcanzó su máximo desarrollo a pH 6,5, pero pudo crecer incluso a pH 3,5. La avena, que prefiere un pH de aproximadamente 6, da buenos rendimientos a pH 4, si la dosis de nitrógeno en la solución nutritiva aumenta considerablemente. Las papas crecen en un rango de pH bastante amplio, pero prosperan mejor a un pH de 5,5. Por debajo de este pH también se obtienen altos rendimientos de tubérculos, pero adquieren un sabor amargo. Para obtener rendimientos máximos de alta calidad, el pH de las soluciones nutritivas debe ajustarse con precisión.
