היכולת להשאיר ולערבב חומרים מזינים היא קריטית למאסטרינג הידרופוניקה. אך צריך להבין שמדובר בתהליך מאומץ מאוד וגוזל זמן. אפילו הידרופוניסטים מנוסים מעדיפים מערכות הזנה מוכנות כמו ערכת ההידרופוניקה. זו תהיה אפשרות מתאימה יותר למתחילים ותחסוך מאחסון שפע של חומרי גלם וציוד מעבדה.
בהמשך תישקל דוגמה להכנה והכנה של תמיסה של ריכוז נתון של חומרים מזינים.
לפני שמתחילים לנסח את תערובת התזונה, יש צורך לבחור בתמיסה המתאימה ביותר לתרבות, לאקלים ולשיטת הגידול הנתונה. המלצות להאכלת תערובות תזונה מתוארות במאמר “בחירת תמיסות תזונה”, ובסיס הפתרונות לבחירה מתואר במדור באתר “מתכוני תערובת תזונה להידרופוניקה”.
לדוגמא לחישוב, בואו ניקח את הפיתרון הפופולרי ביותר “פתרונות תזונה של צ’סנוקוב ובזירינה”. ריכוז החומרים המזינים מתבטא במיליגרם של יסוד בליטר תמיסה אחד [מ”ג / ליטר]. באתר זה נראה כך:
מטעמי נוחות, אני ממליץ להרכיב טבלה נוח להשתמש ב- Microsoft Excel, או בתוכניות מיוחדות לחישוב תערובות תזונה. הטבלה תיראה כך:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
בואו נעביר את ריכוז האלמנטים מהבסיס לשולחן (אנחנו לא לוקחים בחשבון את תכולת האמוניום והחנקן החנקתי בדוגמה זו).
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
לאחר מכן, עליכם לבחור את החומרים מהם תיערך התערובת העתידית. ככלל, מדובר בדשנים מינרליים.
כדאי להתחיל ממרכיב אותו אנו רוצים להוסיף עם חומר אחד בלבד. אני מעדיף להתחיל עם סידן או מגנזיום. נתחיל במגנזיום.
מגנזיום
זה ידוע כי עבור יחידת מסה אחת של MgO, יש 1 יחידות מסה של MgO. נתון זה מחושב על בסיס המסה הטוחנת של תרכובות וחומרים פשוטים, וניתן למצוא אותו תחת המונח “גורם תחמוצת”. נתונים אלה עבור חומרים שונים ניתנים במאמר “גורם תחמוצת”, או שניתן לחשב אותם באמצעות המחשבון המקוון של מסות טוחנות בעמוד המאמר “מסה טוחנת של תרכובות כימיות”.
בואו נעשה פרופורציה פשוטה:
- ניקח 16,2 גרם MgO כיחידת מסה אחת,
- ואז x g Mg הוא 0,603 יחידות מסה.
x = 16.2 · 0.603 = 9.77 גרם
אנו מקבלים את התוצאה הבאה: 100 גרם דשן מכיל 9,77 גרם מגנזיום טהור. בואו נכניס את הנתונים לטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
9.77
16.2
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
כעת עליך לחשב את כמות הדשנים שיש למרוח בכדי לקבל תמיסה בריכוז מגנזיום של 30 מ”ג / ליטר. ריכוז של 30 מ”ג / ליטר אומר לנו כי ליטר תמיסה מכיל 1 מיליגרם מגנזיום, או, מתורגם לגרמים, 30 גרם מגנזיום. לצורך החישוב אנו שוב מרכיבים פרופורציה פשוטה:
- 100 גרם דשן מורחים 9,77 גרם מג,
- ואז x גרם דשן יוסיף 0,03 גרם של מ”ג.
x = 100 0.03 / 9.77 = 0.31
מסקנה: יש למרוח 0,31 גרם דשן מגנזיום סולפט לכל ליטר תמיסה. בואו למלא את הטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
0,31
9.77
16.2
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
30
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
סידן
גורם התחמוצת עבור CaO הוא 0,715. דשן תכולת סידן טהורה:
Ca = 27 · 0.715 = 19.3%
יש להוסיף לתמיסה 165 מ”ג סידן לליטר.
- 100 גרם דשן מכניס 19,3 גרם Ca,
- ואז x גרם דשן יוסיף 0,165 גרם Ca.
x = 100 0.165 / 19.3 = 0.855
מסקנה: יש למרוח 0,855 גרם דשן סידן חנקתי לכל ליטר תמיסה.
חשוב! כדאי לקחת בחשבון שסידן חנקתי, בנוסף לסידן, מכניס גם חנקן לתמיסה. תכולת החנקן בדשן היא 14,9%. מתברר כי 0,855 גרם דשן בנוסף עם סידן יוסיפו 0,127 גרם חנקן (0,855 14,9 / 100), ששווה 127 מ”ג. בואו למלא את הטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
קאו
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
0,31
9.77
16.2
סידן חנקתי, wt%
0,855
14,9
19,3
27
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
127
165
30
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
זרחן
נתחיל בחישוב לאשלגן. בדומה לחישובים קודמים:
גורם תחמוצת עבור K2O הוא 0.83. דשן תכולת אשלגן טהורה:
יש להוסיף לתמיסה 190 מ”ג אשלגן לליטר אחד.
- 100 גרם דשן מורחים 27,39 גרם K,
- ואז x גרם דשן יוסיף 0,190 גרם K.
x = 100 0.190 / 27.39 = 0.69
מסקנה: יש להכין 0,69 גרם דשן “אשלגן מונופוספט” לכל ליטר תמיסה.
חשוב! יחד עם אשלגן מכניסים גם זרחן.
גורם תחמוצת עבור P2O5 הוא 0.436. דשן תוכן זרחן טהור:
P = 50 · 0.436 = 21.8%
אנו מוסיפים לתמיסה 0,69 גרם דשן “אשלגן מונופוספט”, ולכן 0,15 גרם זרחן (0,69 · 21,8 / 100). 0,15 גרם = 150 מ”ג, וזה משמעותית יותר ממה שאנחנו צריכים. מסקנה: אנו מחשבים החל מזרחן.
חישוב לזרחן. בדומה לחישובים קודמים:
גורם תחמוצת עבור P2O5 הוא 0.436. דשן תוכן זרחן טהור:
P = 50 · 0.436 = 21.8%
יש להוסיף לתמיסה 38,5 מ”ג זרחן לליטר 1.
- 100 גרם דשן מורח 21,8 גרם P,
- ואז x גרם דשן יוסיף 0,0385 גרם P.
x = 100 0.0385 / 21.8 = 0.177
מסקנה: יש להכין 0.177 גרם דשן “אשלגן מונופוספט” לכל ליטר תמיסה.
חשוב! יחד עם זרחן, מוסיפים גם אשלגן.
גורם תחמוצת עבור K2O הוא 0.83. דשן תכולת אשלגן טהורה:
K = 33 · 0.83 = 27.39%
אנו מוסיפים לתמיסה 0.177 גרם דשן “אשלגן מונופוספט”, ולכן 0,048 גרם אשלגן (0.177 · 27.39 / 100). בואו למלא את הטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
קאו
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
0,31
9.77
16.2
סידן חנקתי, wt%
0,855
14,9
19,3
27
אשלגן מונופוספט, משקל
0.177
21.8
50
27.39
33
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
127
38.5
48
165
30
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
חנקן
תכולת החנקן בדשן היא 13.6%. יש להוסיף 13 מ”ג חנקן (140-127 מ”ג). בואו נעשה את הפרופורציה:
- 100 גרם דשן מורחים 13,6 גרם N,
- משאיר x גרם דשן מוחל 0,013 גרם N.
x = 100 0.013 / 13.6 = 0.096
מסקנה: יש ליישם 0.096 גרם דשן אשלגן חנקתי לכל ליטר תמיסה.
חשוב! אשלגן מתווסף יחד עם חנקן.
גורם תחמוצת עבור K2O הוא 0.83. דשן תכולת אשלגן טהורה:
K = 46 · 0.83 = 38,18%
אנו מוסיפים לתמיסה 0.096 גרם דשן חנקן אשלגן, ולכן 0,037 גרם אשלגן (0.096 · 38,18 / 100). בסך הכל, 85 מ”ג אשלגן (37 + 48 גרם) בתמיסה. בואו למלא את הטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
קאו
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
0,31
9.77
16.2
סידן חנקתי, wt%
0,855
14,9
19,3
27
אשלגן מונופוספט, משקל
0.177
21.8
50
27.39
33
אשלגן חנקתי, wt%
0,096
13,6
38,18
46
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
85
165
30
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
אשלגן
גורם תחמוצת עבור K2O הוא 0.83. דשן תכולת אשלגן טהורה:
K = 50 · 0.83 = 41.5%
יש להוסיף 105 מ”ג אשלגן לליטר אחד (1-190 גרם) לתמיסה.
- 100 גרם דשן מורחים 41,5 גרם K,
- ואז x גרם דשן יוסיף 0,105 גרם K.
x = 100 0.105 / 41,5 = 0.253
מסקנה: יש למרוח 0,253 גרם דשן אשלגן גופרתי לכל ליטר תמיסה. בואו למלא את הטבלה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
קאו
Mg
MgO
מגנזיום סולפט, wt%
0,31
9.77
16.2
סידן חנקתי, wt%
0,855
14,9
19,3
27
אשלגן מונופוספט, משקל
0.177
21.8
50
27.39
33
אשלגן חנקתי, wt%
0,096
13,6
38,18
46
אשלגן גופרתי, wt%
0,253
41,5
50
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
הפתרון המוכן תואם את המוגמר – הפתרון מורכב כהלכה. כדי להכין כמות גדולה יותר של תמיסה, אנו מבצעים חישוב מחדש פשוט על ידי הכפלת הכמויות המיושמות בנפח הנדרש בליטר. דוגמא לחישוב של 5 ליטר:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
אנחנו מכינים, g / 5l
מגנזיום סולפט
0,31
1,55
סידן חנקתי
0,855
4,275
אשלגן מונופוספט
0.177
0,885
אשלגן חנקתי
0,096
0,48
אשלגן גופרתי
0,253
1,265
כידוע, מים להכנת תמיסות תזונה עשויים להכיל כמות מסוימת של מלחים מומסים, אשר יש לקחת בחשבון בעת היצור של תמיסות תזונה. נניח שלמים יש את ההרכב הבא:
שם Ca Mg K תוכן, mg / l 50 25 30
כל מה שצריך לעשות זה לתקן את הרכב הפתרון לפני שמתחילים בחישוב. זה נראה כמו זה:
רכיב תערובת
אנחנו מכינים, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
בתמיסה המוגמרת, מ”ג / ליטר
תמיסה מוגדרת תוך התחשבות בהרכב המים, מ”ג / ליטר
140
38,5
160
115
5
תמיסה מוגדרת, מ”ג / ליטר
140
38.5
190
165
30
מים, מ”ג / ליטר
30
50
25
לאחר מכן, אנו מבצעים את החישוב, בדומה להוראות שפורסמו לעיל.
שקלול כמויות קטנות ומינימליות של חומרים יכול להיות קשה אם אין איזון אנליטי. באמצעות מאזניים ביתיים למטרה זו, לעולם אינך יכול להיות בטוח ברמת השקילה של 0,5 גרם לפחות. יש דרך פשוטה להכין פתרונות מבלי שיהיו לך מאזניים מדויקים. בואו ניקח בחשבון את הדוגמא לפיתרון של יסודות קורט על פי הוגלנד.
בואו נכין במים מזוקקים תמיסה של 0,5% מכל התרכובות של יסודות קורט שאנו זקוקים להם רק בכמויות קטנות (למשל, פח כלורי, אשלגן יודיד, קובלט חנקתי וכו ‘). אז, נמס, למשל, 5 גרם של אשלגן יודיד ב 1 ליטר מים מזוקקים. אם אנו זקוקים רק ל 0,5 גרם, אנו פשוט לוקחים 100 מטר מעוקב מהפתרון הזה. ס”מ המכילים 0,5 גרם בדיוק. הכמות הנדרשת של סנטימטרים מעוקבים נמדדת בעזרת פיפטה מדויקת, אם כי זולה, מזרק או כוס. בשיטה זו, אין לשכוח כי על פי המתכון להכנת תמיסת הוגלנד, כל הכמויות מצוינות לכל 18 ליטר מים. לכן, לאחר שהמוססנו את כל התרכיזים שהוכנו בנפרד בכ -10 ליטר מים, אנו רק מביאים את כמות הנוזלים הכוללת ל 18 ליטר עם מים.
החמצה של תמיסת התזונה
בדרך כלל צריך לחמץ את תמיסת התזונה. ספיגת היונים על ידי הצמחים גורמת להתמצות הדרגתית של התמיסה. לרוב כל פתרון בעל pH של 7 ומעלה יהיה צורך להתאים אותו ל- pH האופטימלי. ניתן להשתמש בחומצות שונות לחמצת תמיסת התזונה, אך בדרך כלל משתמשים בחומצה גופרתית מכיוון שהיא תמיד זמינה וזולה.
בעת התאמת ה- pH עם חומצות ואלקליות, יש ללבוש כפפות גומי כדי למנוע כוויות בעור. כימאי מנוסה מיומן בטיפול בחומצה גופרתית מרוכזת, ומוסיף את החומצה טיפה אחר טיפה למים. אבל עבור הידרופוניסטים מתחילים, אולי עדיף לפנות לכימאי מנוסה ולבקש ממנו להכין תמיסת חומצה גופרתית של 25%. בזמן הוספת החומצה מערבבים את התמיסה ונקבע ה- pH שלה. לאחר שלמדנו את הכמות המשוערת של חומצה גופרתית, בעתיד ניתן להוסיף אותה מגליל מדורג.
יש להוסיף חומצה גופרתית במנות קטנות כדי לא לחמם את התמיסה יתר על המידה, אשר לאחר מכן יהיה צריך להיות אלקליזציה שוב. אצל עובד חסר ניסיון, החמצה ואלקליניזציה יכולים להימשך ללא הגבלת זמן. בנוסף לבזבוז זמן וריאגנטים, ויסות כזה לא מאזן את תמיסת התזונה עקב הצטברות יונים מיותרים לצמחים.
אלקליניזציה של תמיסת התזונה
תמיסות חומציות מדי נעשות אלקליין עם נתרן קאוסטי (נתרן הידרוקסיד). כשמו כן הוא, הוא מאכל ולכן יש ללבוש כפפות גומי. מומלץ לרכוש נתרן הידרוקסיד בצורת גלולה. בחנויות כימיקלים ביתיות ניתן לרכוש נתרן הידרוקסיד כמנקה צינורות, כמו שומה. ממיסים גלולה אחת ב 0,5 ליטר מים ומוסיפים בהדרגה את התמיסה האלקליין לפתרון התזונתי תוך ערבוב מתמיד, תוך בדיקה תכופה של ה- pH שלה. אין חישובים מתמטיים שיכולים לחשב כמה חומצה או אלקלי צריכים להוסיף במקרה נתון.
אם ברצונך לגדל מספר גידולים באותה משטח, עליך לבחור אותם כך שלא רק ה- pH האופטימלי שלהם עולה בקנה אחד, אלא גם הצרכים לגורמי גדילה אחרים. לדוגמא, נרקיסים וחרציות צהובות זקוקים לחומציות של 6,8, אך לתנאי לחות שונים, כך שלא ניתן לגדל אותם על אותה משטח. אם אתה נותן לנרקיסים לחות כמו חרציות, נורות הנרקיס יירקבו. בניסויים, ריבס הגיע להתפתחותו המקסימלית ב- pH 6,5, אך הוא יכול לצמוח אפילו ב- pH 3,5. שיבולת שועל, שמעדיפה pH של כ -6, תניב תשואות טובות ב- pH 4 אם מינון החנקן בתמיסת התזונה גדל מאוד. תפוחי אדמה גדלים בטווח pH רחב למדי, אך הם משגשגים בצורה הטובה ביותר ב- pH של 5,5. מתחת ל- pH זה מתקבלות גם תשואות גבוהות של פקעות, אך הן רושמות טעם חמצמץ. כדי להשיג תשואות איכותיות מקסימליות, יש להתאים במדויק את ה- pH של פתרונות התזונה.
