Основные принципы управления питательным раствором

Питательные вещества поступают к поверхности корней растений за счет транспирации (испарение воды из листьев) или через градиент концентрации, который развивается по мере удаления питательных веществ корнями.

На движение питательных веществ в корни влияет скорость транспирации, транспортные свойства корневой мембраны и состав питательных веществ в растворе корневой зоны.

Поглощение большей части питательных веществ происходит быстро в течение дня и менее быстро в ночное время.

Рециркулирующий гидропонный раствор требует хорошего управления, чтобы состав не выходил слишком далеко из равновесия, поскольку вода и питательные вещества поглощаются растениями.

В отличие от почвенных систем, гидропонные системы не обладают буферной способностью против изменений корневой зоны. Это важный риск при выращивании гидропонных культур.

Достижение баланса в потреблении воды и питательных веществ регулируется растениями, но эта способность ограничена.

Например, в жаркий или ветреный день транспирация (вода, испаряющаяся через листья) происходит настолько быстро, что питательные вещества накапливаются на поверхности корней и могут вызвать выведение воды из корней.

Это явление известно как «осмотическая засуха», и в результате него могут возникать симптомы токсичности удобрений.

Этого можно избежать, снизив концентрацию (ЕС) питательного раствора в жаркую и ветреную погоду, чтобы растения имели доступ к большему количеству воды.

Правильное управление питательным раствором и учет климатических условий являются ключом к предотвращению нарушений баланса питательных веществ в гидропонных культурах.

Важно знать о чувствительности растений к быстрым изменениям концентрации питательных веществ вокруг корней и их последствиям.

Например, когда уровень фосфора в питательном растворе низкий, растение привыкает к этому низкому уровню.

Если затем заменить или долить раствор, растение с недостатком фосфора реагирует на новый повышенный уровень фосфора, увеличивая приток фосфора к корням.

В течение короткого времени (несколько часов) фосфор быстро перемещается в побеги, пока их уровень не поднимется.

Из-за такого быстрого перемещения фосфора в побеги его уровень в корнях какое-то время остается низким, что препятствует нормальному регулированию поступления фосфора в корни.

Следовательно, растение может усвоить слишком много фосфора и стать токсичным.

Управление отработанным питательным раствором или стоком

Утилизируя использованный питательный раствор, следите за тем, чтобы это не стало серьезной экологической проблемой.

Простая и эффективная очистка сточных вод может быть достигнута с помощью использования высших водных растений в виде искусственного тростникового биоплато.

Контроль концентрации питательного раствора (EC)

Электропроводность (ЕС) раствора является мерой общей концентрации всех химических элементов, содержащихся в нем, и может быть легко измерена портативным измерителем.

У более сильного раствора ЕС выше, чем у более слабого.

Общие единицы измерения ЕС включают децисименс на метр (дСм / м) и эквивалентный миллисименс на сантиметр (мСм / см).

В других измерителях электропроводность выражается в единицах CF (1 дСм / м = 10 единиц CF), а общее количество растворенных твердых веществ (TDS) - в частях на миллион (ppm).

Значение ЕС указывает на общую концентрацию раствора, но ничего не говорит о балансе питательных веществ в нем, поэтому его использование для управления гидропонными растворами ограничено.

Неочищенная вода, используемая для гидропонного раствора, сама может содержать растворенные питательные вещества, которые будут способствовать прочности раствора.

Тест качества воды позволит установить, какие питательные вещества присутствуют в составе и их концентрации, и его следует принимать во внимание при приготовлении гидропонного раствора.

Если качество воды слишком низкое, возможно, ее необходимо обработать перед использованием (процесс фильтрации обратного осмоса) или разбавить водой более высокого качества.

Целевая EC питательного раствора может варьироваться в зависимости от выращиваемой культуры, стадии роста и климатических условий.

Мы выращивали ряд азиатских овощей в системе NFT с различной концентрацией питательного раствора (в диапазоне от 0,5 до 5,5 дСм / м) и результаты показали, что большинство из них (базилик, чой сум, тат сой, кориандр и три разновидности пак-чой) лучше всего росли в питательном растворе с диапазоном ЕС 1,5-2,5 дСм / м.

Только горчичная капуста дает более высокие урожаи при более высоком диапазоне ЕС 2,5–3,5 дС / м.

Контроль pH питательного раствора

Кислотность или щелочность питательного раствора определяется его pH и может быть измерена портативным измерителем.

Показатель pH 7 является нейтральным, значения выше которого являются щелочными, а значения ниже - кислотными.

PH гидропонных растворов должен быть в диапазоне 5,5-6,5. Однако по мере того, как растения используют раствор, уровень pH раствора может изменяться.

У листовых культур более вероятно, что pH будет дрейфовать вверх, потому что они, как правило, поглощают большое количество отрицательного нитрат-иона.

Чтобы поддерживать баланс между положительными и отрицательными ионами, растение выкачивает отрицательные ионы гидроксильных (OH-) или бикарбонатных (HCO3 -) ионов, что приводит к повышению pH.

Недостаток питательных веществ может возникать при pH ниже 5 и выше 7,5 из-за того, что pH влияет на доступность некоторых питательных веществ.

Основные принципы управления питательным раствором:

• Управление концентрацией питательного раствора (ЕС)
• Управление pH питательного раствора

Некоторые химические вещества могут использоваться для регулирования pH растворов, подаваемых на культуру.

Для снижения pH используется фосфорная кислота или азотная кислота, а для повышения pH используется бикарбонат калия или гидроксид калия.

Бикарбонат калия - самый безопасный химикат для повышения pH.

Имейте в виду, что, поскольку эти химические вещества добавляются для регулирования pH, они сами являются питательными веществами, которые в некоторых случаях могут нарушить баланс питательного раствора.

Позаботьтесь о частой калибровке pH-метра и храните его в соответствии с инструкциями производителя. Это обеспечит точность показаний.

Анализ питательного раствора

Определенные питательные вещества (включая калий, нитраты и натрий) полезны для мониторинга на ферме либо в гидропонной культуре в питательном растворе.

Анализ раствора поможет решить, когда изменить состав или полностью заменить питательный раствор. Здесь мы описываем измерения, которые могут быть выполнены на гидропонном растворе.

Для максимальной эффективности управления сроками коррекции и замены питательного раствора необходим регулярный анализ гидропонного раствора, который можно получить в коммерческой лаборатории.

Калий может упасть в питательных растворах до нежелательно низкого уровня, но его уровень легко измерить с помощью колориметрических тест-полосок.

Их окунают в раствор, и они приобретают оранжевый цвет с интенсивностью, эквивалентной концентрации калия в растворе. Полоски считываются на глаз рядом с цветовой шкалой для оценки концентрации.

Они недорогие (около 1-2 долларов за тест) и могут указывать на необходимость введения большего количества калия, но они не обладают точностью лабораторного анализа.

О наличии азота в гидропонных растворах можно судить по концентрации нитрата, которая может упасть до низких концентраций, поскольку растения используют нитрат для роста.

Состав азота в растворе салата Huett (таблица 2) составляет 116 мг / л. До 3% этого азота присутствует в виде ионов аммония, которые очень быстро усваиваются растениями.

Остальное (приблизительно 113 мг / л) присутствует в виде нитрат-ионов. Нитрат-ионы можно измерить в растворе с помощью колориметрических тест-полосок.

Они становятся пурпурно-фиолетовыми с интенсивностью, эквивалентной концентрации нитратов в растворе. Полоски читаются на глаз рядом с цветовой шкалой.

Доступный портативный прибор (называемый рефлектометром) также можно использовать для измерения тест-полосок с большей точностью.

Раствор может потребоваться разбавить, чтобы довести концентрацию нитратов до значений, указанных в тесте.

Тест-полоски измеряют весь нитрат-ион (NO3 -), а не только азот (N). Для раствора, содержащего 113 мг / л азота в качестве нитрата, концентрация нитрата будет 113 x 4,43 = 501 мг / л.

Это составляет кислород и азот в нитрат-ионе.

Ионы натрия (Na +) важно контролировать в рециркулирующем питательном растворе для тех, кто использует неочищенную воду низкого качества.

Сырая вода должна содержать менее 30 мг / л натрия.

К счастью, многие листовые азиатские овощи умеренно солеустойчивы, в отличие от более чувствительных культур, таких как салат.

Уровень натрия в питательном растворе не должен превышать 100 мг / л для салата-латука и 150 мг / л для листовых азиатских овощей.

Натрий быстро усваивается чувствительными культурами и связан со снижением поглощения калия.

Это важно, потому что в рециркуляционных системах концентрация калия может упасть до уровня ниже необходимого для оптимального роста.

Существуют измерители для измерения калия, нитратов и натрия в ваших питательных растворах, но некоторые измерители на рынке не подходят для измерения в гидропонных питательных растворах.

Это связано с тем, что некоторые питательные вещества (кроме тех, которые измеряются в рециркуляционной системе) могут влиять на точность считывания.

Для каждого прибора необходимо знать, какие ионы потенциально мешают, и при каких концентрациях они влияют на точность считывания.

Сравните их с их типичной концентрацией в используемом гидропонном растворе (при его наличии), чтобы оценить пригодность глюкометра для ваших целей.

Самые точные счетчики, скорее всего, будут самыми дорогими.

К оглавлению раздела