Zdolność do pozostawiania i mieszania składników odżywczych ma kluczowe znaczenie dla opanowania hydroponiki. Należy jednak rozumieć, że jest to bardzo pracochłonny i czasochłonny proces. Nawet doświadczeni hydroponicy preferują gotowe systemy karmienia, takie jak zestaw hydroponiczny. Będzie to bardziej odpowiednia opcja dla początkującego i uchroni Cię przed przechowywaniem obfitości surowców i sprzętu laboratoryjnego.
Następnie rozważymy przykład skomponowania i przygotowania roztworu o danym stężeniu składników odżywczych.
Przed przystąpieniem do formułowania mieszanki składników odżywczych należy wybrać roztwór najbardziej odpowiedni dla danej kultury, klimatu i metody uprawy. Zalecenia dotyczące żywienia mieszankami pokarmowymi opisane są w artykule „Dobór pożywek”, a baza roztworów do doboru jest opisana w dziale serwisu „Receptury mieszanek pokarmowych dla hydroponiki”.
Jako przykład obliczeń weźmy bardzo popularny „Roztwór składników odżywczych Czesnokowa i Bazyriny”. Stężenie składników pokarmowych wyraża się w miligramach pierwiastka w 1 litrze roztworu [mg/l]. Na stronie wygląda to tak:
Dla wygody polecam skompilować tabelę, wygodnie jest korzystać z Microsoft Excel lub specjalistycznych programów do obliczania mieszanek składników odżywczych. Tabela będzie wyglądać tak:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
W gotowym roztworze mg / l
Określony roztwór, mg / l
Przenieśmy więc stężenie pierwiastków z bazy do tabeli (w tym przykładzie nie uwzględniamy zawartości azotu amonowego i azotanowego).
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
W gotowym roztworze mg / l
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
Następnie musisz wybrać substancje, z których zostanie przygotowana przyszła mieszanina. Z reguły są to nawozy mineralne.
Warto zacząć od składnika, do którego chcemy dodać tylko jedną substancję. Wolę zacząć od wapnia lub magnezu. Zacznijmy od magnezu.
magnez
Wiadomo, że na 1 jednostkę masy MgO przypada 0,603 jednostki masy Mg. Liczba ta jest obliczana na podstawie mas molowych związków i prostych substancji i można ją znaleźć pod pojęciem „Współczynnik tlenkowy”. Te wartości dla różnych substancji są podane w artykule „Współczynnik tlenkowy” lub można je obliczyć za pomocą internetowego kalkulatora mas molowych na stronie artykułu „Masa molowa związków chemicznych”.
Zróbmy prostą proporcję:
- Przyjmijmy 16,2 g MgO jako 1 jednostkę masy,
- wtedy x g Mg wynosi 0,603 jednostek masy.
x = 16.2 · 0.603 = 9.77 g
Otrzymujemy następujący wynik: 100 gramów nawozu zawiera 9,77 gramów czystego magnezu. Wprowadźmy dane do tabeli:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
9.77
16.2
…
W gotowym roztworze mg / l
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
Teraz musisz obliczyć ilość nawozu, którą należy zastosować, aby uzyskać roztwór o stężeniu magnezu 30 mg / l. Stężenie 30 mg/L mówi nam, że 1 litr roztworu zawiera 30 miligramów magnezu, czyli w przeliczeniu na gramy 0,03 grama magnezu. Do obliczeń ponownie tworzymy prostą proporcję:
- 100 gramów nawozu to 9,77 gramów Mg,
- wtedy x gram nawozu doda 0,03 grama Mg.
x = 100 · 0.03 / 9.77 = 0.31
Wnioski: konieczne jest zastosowanie 0,31 grama nawozu siarczanu magnezu na 1 litr roztworu. Wypełnijmy tabelę:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
0,31
9.77
16.2
…
W gotowym roztworze mg / l
30
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
wapń
Współczynnik tlenkowy dla CaO wynosi 0,715. Zawartość czystego wapnia w nawozie:
Ca = 27 · 0.715 = 19.3%
Do roztworu należy dodać 165 mg wapnia na 1 litr.
- 100 gramów nawozu wprowadza 19,3 grama Ca,
- wtedy x gram nawozu doda 0,165 grama Ca.
x = 100 · 0.165 / 19.3 = 0.855
Wnioski: konieczne jest zastosowanie 0,855 grama nawozu azotanowego na 1 litr roztworu.
Ważne! Warto wziąć pod uwagę, że azotan wapnia oprócz wapnia wprowadza do roztworu również azot. Zawartość azotu w nawozie wynosi 14,9%. Okazuje się, że 0,855 grama nawozu oprócz wapnia doda 0,127 grama azotu (0,855 14,9/100), co odpowiada 127 mg. Wypełnijmy tabelę:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
CaO
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
0,31
9.77
16.2
Azotan wapnia,% wag.
0,855
14,9
19,3
27
…
W gotowym roztworze mg / l
127
165
30
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
fosfor
Zacznijmy obliczenia dla potasu. Podobnie jak w poprzednich obliczeniach:
Współczynnik tlenkowy dla K2O wynosi 0.83. Zawartość czystego potasu w nawozie:
- K = 33 · 0.83 = 27.39%
Do roztworu należy dodać 190 mg potasu na 1 litr.
- 100 gramów nawozu nakłada 27,39 gram K,
- wtedy x gram nawozu doda 0,190 gram K.
x = 100 · 0.190 / 27.39 = 0.69
Wnioski: konieczne jest wytworzenie 0,69 grama nawozu „monofosforanu potasu” na 1 litr roztworu.
Ważne! Wraz z potasem wprowadza się również fosfor.
Współczynnik tlenkowy dla P2O5 wynosi 0.436. Zawartość czystego fosforu w nawozie:
P = 50 0.436 = 21.8%
Do roztworu dodajemy 0,69 grama nawozu „monofosforan potasu”, a więc 0,15 grama fosforu (0,69 · 21,8/100). 0,15 grama = 150 mg, czyli znacznie więcej niż potrzebujemy. Wniosek: obliczamy zaczynając od fosforu.
Obliczanie dla fosforu. Podobnie jak w poprzednich obliczeniach:
Współczynnik tlenkowy dla P2O5 wynosi 0.436. Zawartość czystego fosforu w nawozie:
P = 50 0.436 = 21.8%
Do roztworu należy dodać 38,5 mg fosforu na 1 litr.
- 100 g nawozu to 21,8 g P,
- wtedy x gram nawozu doda 0,0385 gram P.
x = 100 · 0.0385 / 21.8 = 0.177
Wnioski: konieczne jest wytworzenie 0.177 grama nawozu „monofosforanu potasu” na 1 litr roztworu.
Ważne! Wraz z fosforem dodaje się również potas.
Współczynnik tlenkowy dla K2O wynosi 0.83. Zawartość czystego potasu w nawozie:
K = 33 · 0.83 = 27.39%
Do roztworu dodajemy 0.177 g nawozu „monofosforan potasu”, a więc 0,048 g potasu (0.177 · 27.39/100). Wypełnijmy tabelę:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
0,31
9.77
16.2
Azotan wapnia,% wag.
0,855
14,9
19,3
27
Monofosforan potasu,% wag.
0.177
21.8
50
27.39
33
…
W gotowym roztworze mg / l
127
38.5
48
165
30
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
azot
Zawartość azotu w nawozie wynosi 13.6%. Konieczne jest dodanie 13 mg azotu (140-127 mg). Zróbmy proporcję:
- 100 gramów nawozu nakłada 13,6 gramów N,
- liście x gram nawozu 0,013 gram N.
x = 100 · 0.013 / 13.6 = 0.096
Wnioski: konieczne jest zastosowanie 0.096 grama nawozu azotanu potasu na 1 litr roztworu.
Ważne! Potas dodaje się razem z azotem.
Współczynnik tlenkowy dla K2O wynosi 0.83. Zawartość czystego potasu w nawozie:
K = 46 · 0.83 = 38,18%
Do roztworu dodajemy 0.096 grama nawozu azotan potasu, a więc 0,037 grama potasu (0.096 · 38,18/100). W sumie 85 mg potasu (37 + 48 g) w roztworze. Wypełnijmy tabelę:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
0,31
9.77
16.2
Azotan wapnia,% wag.
0,855
14,9
19,3
27
Monofosforan potasu,% wag.
0.177
21.8
50
27.39
33
Azotan potasu,% wag.
0,096
13,6
38,18
46
…
W gotowym roztworze mg / l
140
38.5
85
165
30
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
potas
Współczynnik tlenkowy dla K2O wynosi 0.83. Zawartość czystego potasu w nawozie:
K = 50 0.83 = 41.5%
Do roztworu należy dodać 105 mg potasu na 1 litr (190-85 g).
- 100 gramów nawozu nakłada 41,5 gram K,
- wtedy x gram nawozu doda 0,105 gram K.
x = 100 · 0.105 / 41,5 = 0.253
Wnioski: konieczne jest zastosowanie 0,253 grama nawozu siarczanu potasu na 1 litr roztworu. Wypełnijmy tabelę:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
P2O5
K
K2O
Ca
CaO
Mg
MgO
Siarczan magnezu,% wag.
0,31
9.77
16.2
Azotan wapnia,% wag.
0,855
14,9
19,3
27
Monofosforan potasu,% wag.
0.177
21.8
50
27.39
33
Azotan potasu,% wag.
0,096
13,6
38,18
46
Siarczan potasu,% wag.
0,253
41,5
50
W gotowym roztworze mg / l
140
38.5
190
165
30
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
Gotowe rozwiązanie odpowiada gotowemu – rozwiązanie jest poprawnie skomponowane. Aby przygotować większą ilość roztworu, dokonujemy prostego przeliczenia, mnożąc zaaplikowane ilości przez wymaganą objętość w litrach. Przykład obliczenia dla 5 litrów:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
Robimy, g / 5l
Siarczan magnezu
0,31
1,55
Azotan wapnia
0,855
4,275
Monofosforan potasu
0.177
0,885
Azotan potasu
0,096
0,48
Siarczan potasu
0,253
1,265
Jak wiadomo, woda do przygotowania pożywek może zawierać pewną ilość rozpuszczonych soli, co należy wziąć pod uwagę przy sporządzaniu pożywek. Załóżmy, że woda ma następujący skład:
Nazwa Ca Mg K Zawartość, mg / l 50 25 30
Wszystko, co należy zrobić, to poprawić skład roztworu przed rozpoczęciem obliczeń. To wygląda tak:
Mieszanka składników
Robimy, g / l
N
P
K
Ca
Mg
…
W gotowym roztworze mg / l
Określony roztwór uwzględniający skład wody, mg / l
140
38,5
160
115
5
Określony roztwór, mg / l
140
38.5
190
165
30
Woda, mg/l
30
50
25
Następnie wykonujemy obliczenia, podobne do instrukcji zamieszczonych powyżej.
Ważenie małych i minimalnych ilości substancji może być trudne, jeśli waga analityczna nie jest dostępna. Używając do tego celu wagi domowej, nigdy nie można być pewnym dokładności ważenia co najmniej 0,5 g. Istnieje prosty sposób na przygotowanie roztworów bez posiadania dokładnych wag. Rozważmy przykład rozwiązania pierwiastków śladowych według Hoaglanda.
Przygotujmy w wodzie destylowanej 0,5% roztwór wszystkich związków pierwiastków śladowych, których potrzebujemy tylko w niewielkich ilościach (na przykład chlorek cyny, jodek potasu, azotan kobaltu itp.). Tak więc rozpuścimy na przykład 5 g jodku potasu w 1 litrze wody destylowanej. Jeśli potrzebujemy tylko 0,5 g, to po prostu bierzemy z tego rozwiązania 100 metrów sześciennych. cm, które zawierają dokładnie 0,5 g. Wymaganą ilość centymetrów sześciennych mierzy się dokładną, choć tanią pipetą, strzykawką lub zlewką. Stosując tę metodę, nie należy zapominać, że zgodnie z przepisem na przygotowanie roztworu Hoaglanda wszystkie ilości są wskazane na 18 litrów wody. Dlatego po rozpuszczeniu wszystkich przygotowanych przez nas koncentratów w około 10 litrach wody, dopiero wtedy doprowadzamy z wodą łączną ilość płynu do 18 litrów.
Zakwaszenie pożywki
Pożywka zwykle wymaga zakwaszenia. Absorpcja jonów przez rośliny powoduje stopniową alkalizację roztworu. Każdy roztwór o pH 7 lub wyższym będzie najczęściej wymagał dostosowania do optymalnego pH. Do zakwaszania pożywki można stosować różne kwasy, ale zwykle stosuje się kwas siarkowy, ponieważ jest on zawsze dostępny i tani.
Podczas dostosowywania pH zarówno za pomocą kwasów, jak i zasad, należy nosić gumowe rękawiczki, aby uniknąć oparzeń skóry. Doświadczony chemik jest biegły w obchodzeniu się ze stężonym kwasem siarkowym, dodając go kropla po kropli do wody. Ale dla początkujących hydroponistów może lepiej zwrócić się do doświadczonego chemika i poprosić go o przygotowanie 25% roztworu kwasu siarkowego. Podczas dodawania kwasu roztwór miesza się i określa jego pH. Po poznaniu przybliżonej ilości kwasu siarkowego, w przyszłości można go dodać z cylindra miarowego.
Kwas siarkowy należy dodawać małymi porcjami, aby zbytnio nie zakwasić roztworu, który następnie trzeba będzie ponownie zalkalizować. U niedoświadczonego pracownika zakwaszanie i alkalizacja mogą trwać w nieskończoność. Oprócz marnowania czasu i odczynników, taka regulacja zaburza równowagę pożywki ze względu na gromadzenie się niepotrzebnych roślinom jonów.
Alkalizacja pożywki
Zbyt kwaśne roztwory alkalizuje się sodem kaustycznym (wodorotlenkiem sodu). Jak sama nazwa wskazuje, jest żrący, dlatego należy nosić gumowe rękawiczki. Zaleca się zakup wodorotlenku sodu w formie tabletek. W domowych sklepach chemicznych wodorotlenek sodu można kupić jako środek do czyszczenia rur, taki jak Mole. Jedną pastylkę rozpuścić w 0,5 l wody i stopniowo dodawać roztwór alkaliczny do pożywki, ciągle mieszając, często sprawdzając jej pH. Żadne obliczenia matematyczne nie są w stanie obliczyć, ile kwasu lub zasady należy dodać w danym przypadku.
Jeśli chcesz uprawiać kilka roślin na tej samej palecie, musisz je dobrać tak, aby pokrywały się nie tylko ich optymalne pH, ale także zapotrzebowanie na inne czynniki wzrostu. Na przykład żółte żonkile i chryzantemy potrzebują pH 6,8, ale różnych warunków wilgotności, więc nie mogą być uprawiane na tej samej palecie. Jeśli dasz żonkilom tyle wilgoci, co chryzantemy, cebulki żonkila zgniją. W doświadczeniach rabarbar osiągnął maksymalny rozwój przy pH 6,5, ale mógł rosnąć nawet przy pH 3,5. Owies, który preferuje pH około 6, daje dobre plony przy pH 4, jeśli dawka azotu w pożywce jest znacznie zwiększona. Ziemniaki rosną w dość szerokim zakresie pH, ale najlepiej rozwijają się przy pH 5,5. Poniżej tego pH uzyskuje się również wysokie plony bulw, ale nabierają one kwaśnego smaku. Aby uzyskać maksymalnie wysokiej jakości plony, pH pożywek musi być precyzyjnie ustawione.
