НПФ «ФИТО»
В настоящее время в тепличном овощеводстве широко применяется капельный полив с использованием различных автоматизированных ирригационных систем. Одной из составляющих успешной работы является правильное приготовление маточных растворов. Рассмотрим этот процесс детально, так как он является основой для достижения точных параметров питательного раствора, поступающего к растениям.
Составить питательный раствор можно двумя способами: на основе комплексных удобрений или используя исключительно простые. Очень важно при подборе удобрений учитывать то, что они должны быть полностью водорастворимыми и не содержать балластных примесей. Если Вы решаете использовать простые отечественные удобрения, то обязательно надо предусмотреть приобретение комплексона ОЭДФ. Эта кислота используется в небольших количествах (400-800 г/ 1000 л маточного раствора в зависимости от химического состава поливной воды) и выполняет четыре функции:
- облегчает усвояемость растениями элементов питания, образуя хелаты металлов (выступает в роли хелатирующего реагента),
способствует улучшению растворимости удобрений и получения чистого прозрачного раствора,
позволяет повышать концентрацию маточного раствора (это очень актуально в летний период),
При проектировании систем капельного полива необходимо предусмотреть наличие узла предварительного приготовления маточных растворов, в котором начинается процесс приготовления раствора.
Предположим, что нам надо приготовить 1000 литров маточного раствора, используя простые отечественные удобрения. Делается это так:
- В бак предварительного приготовления маточных растворов наливаем 500 л горячей воды и включаем мотор-редуктор мешалки.
Добавляем комплексон ОЭДФ (если готовим бак Б, в состав которого входит калий сернокислый, являющийся самым труднорастворимым удобрением). При использовании импортных комплексных удобрений необходимость применения комплексона отпадает, так как он уже входит в их состав.
Вводим удобрения, начиная с самого труднорастворимого.
После тщательного перемешивания, при помощи специального насоса перекачиваем готовый раствор через фильтр (130мкм) в маточный бак растворного узла.
Добавляя воду в освободившийся предварительный бак и используя тот же самый насос, промываем трубопровод от бака предварительного растворения до маточного бака.
Готовим отдельно раствор микроэлементов (например, в ведре) и выливаем его в бак с маточным раствором. В этом случае лучше не использовать бак предварительного растворения, чтобы избежать малейших потерь микроэлементов.
Для того чтобы добиться лучшего регулирования кислотности питательного раствора, в маточный раствор рекомендуется добавлять кислоту в таком количестве, чтобы при приготовлении раствора (без включения кислотного бака) рН равнялась 6,0. Для достижения заданного рН 5,5-6,0 следует включить кислотный бак.
Необходимо четко следить за кислотностью маточного раствора, в который добавляется хелат железа, так как он сохраняет свою стабильность при определенном для каждого вида хелата значения рН. Как правило, при использовании хелата железа DTPA в бак достаточно добавить 3 литра 58%-ной азотной кислоты (рН раствора равен 3,5-4,0). Все остальное количество необходимой согласно расчетам кислоты добавляется в другой бак.
После того, как раствор приготовлен, агроном всегда может проконтролировать его качество. Для этого необходимо в литр воды добавить 10 мл раствора А и 10 мл раствора Б, перемешать и замерить ЕС и рН полученного раствора. Результат замеров должен соответствовать расчетным показателям.
При расчете количественного состава раствора следует учитывать соответствие концентрации маточного раствора и задаваемого параметра ЕС. Для стабильности работы миксера лучше, чтобы разница между расчетной и задаваемой ЕС была в пределах 0,5 мСм/см. Например, если маточный раствор при разбавлении 1:100 имеет ЕС=2,5 мСм/см, то этим раствором можно работать в диапазоне 2,0-3,0 мСм/см.
На качество раствора влияет также и срок его использования. Это надо учитывать (особенно в периоды с малым расходом раствора) и готовить такое количество, которое будет израсходовано не более чем за неделю. Баки для маточных растворов должны быть светонепроницаемыми, их следует закрывать крышками содержать в чистоте.
Таким образом, правильно рассчитанный и приготовленный маточный раствор обеспечит надежную работу миксера, что в итоге создаст условия полноценного питания растений в теплице и обязательно приведет к повышению урожайности.
Нашей фирмой разработана компьютерная программа, получившая название «ФИТО Агроном», которая может внести упорядоченность и ясность в работу, связанную с расчетом питательного раствора
ООО НПФ «Фито» регулярно проводит учебные семинары для специалистов защищенного грунта, на которых рассматриваются агрономические технологии, методика расчета питательного раствора и технология его приготовления, использование кислот и расчет их количества, подбор и применение минеральных удобрений, субстраты для малообъемной технологии, их выбор и подготовка, технология промывки и дезинфекции системы капельного полива, а также многое другое. Кроме теоретических занятий, участникам семинара предлагается посетить тепличные хозяйства, где можно ознакомиться с современными технологиями овощеводства и растениеводства в защищенном грунте.
Толмачёва Ольга Анатольевна, главный агроном ООО НПФ «Фито»
Журнал Гавриш №4 2003г
Источник статьи: http://www.fito-system.ru/node/298
Приготовление питательного раствора для растений
При выращивании растений в теплице по малообъемной технологии питательный раствор для них должен содержать все необходимые элементы питания в правильной пропорции. Составление питательного раствора это работа для агронома-агрохимика, которая требует наличия специальных знаний и имеет свои нюансы. Недостаток или избыток тех или иных элементов питания влияет на урожайность и может стать причиной развития различных заболеваний растений.
Подготовка питательного раствора
Водоподготовка – это первое, с чего начинается составление питательного раствора. То есть, необходимо подготовить воду, прежде чем она придет на поливочную установку. Чтобы правильно приготовить питательный раствор, нужно привести в норму количество бикарбонатов в воде. Например, если у нас 7 ммоль бикарбонатов в воде. Мы «гасим», например, 5 из 7 ммоль и у нас остается 2 ммоль в воде. Если мы добавим к данному питательному раствору азотную кислоту, то водород присоединится к бикарбонату и из него получится Н2O+CO2+NO3. СО2 улетучивается и количество бикарбонатов в воде уменьшится. Таким образом, еще не достигнув бака с удобрениями, мы получаем в воде элементы питания Азота в довольно-таки большом количестве. При подготовке воды можно перебрать с Азотом очень сильно. И если вы считаете, что в растворе Азота в норме по сравнению с Калием, то на самом деле там может быть больше Азота или в некоторых случаях меньше – все зависит от того, сколько бикарбонатов у вас в воде.
Составление питательных растворов всегда делается агрономом, как правило, агрохимиком, для этого существует несколько программ. Все они платные, голландцы не дают своих программ для расчета питательных растворов. Они говорят, чтобы обращались к ним, а они сами рассчитают. Это делается, чтобы привязать своих потребителей к своей фирме, вследствие этого, в России было выпущено две программы: одна называется «Агроном» фирмы «Фито», вторая называется «Агрохимик», это программа компании «Королев Агро». Это две программы, которые используются в России для расчета питательных растворов.
Для составления питательного раствора берется несколько видов удобрений, как правило – минимум две разновидности происхождения одного элемента. Например, если это Магний, то может использоваться сульфат магния и нитрат магния. Если Калий, то нитрат, сульфат Калия или может быть монокалийфосфат. У фосфора тоже 2 источника: ортофосфорная кислота и монокалийфосфат. Источником Кальция считается кальциевая селитра, но очень часто, особенно при выращивании томатов используют хлорид Кальция, в небольших количествах (в размере 1 ммоля).
Когда вы подготовили воду, то она через базисный насос поступает в инжектора. В инжекторах происходит разбавление 1:100 на 100 частей воды берется 1 часть концентрированных удобрений из каждого бака, кислотный бак не задействован, потому что он работает по своей программе и работает в зависимости от рН и не завязан на концентрацию, а ЕС работают именно от баков А и В. Почему баков 2 а не один? Потому что существуют удобрения, которые между собой не совместимы и таких удобрений несколько. Первым является кальциевая селитра, она, как правило, всегда насыпается в бак А, и ее нельзя совмещать с сульфатами. Если вы когда-нибудь добавите сульфат магния, сульфат калия в этот бак, вы получите очень не хорошую реакцию, называется образование гипса. Образуются хлопья, если этот порошок залетит в трубы, то вы будете переклеивать всю систему. И если ваш оператор перепутал мешок и засыпал сульфат в кальциевый бак, то нужно все это удобрение слить, трубы промыть, оператора наказать, лишить премии и всего остального. Под угрозой расстрела, ни при каких условиях сульфат не должен смешаться с кальцием — он может вывести из строя капельные системы. Несколько раз в жизни у меня получилось так, что потом 1-2 месяца приходилось все это вымывать с помощью ортофосфорной кислоты и других растворов. В А бак можно добавить калиевую селитру, нитрат магния, хелат железа. В Бак В можно также засыпать удобрения, которые нельзя смешивать с кальцием (сульфат калия, сульфат магния), можно добавлять ортофосфорную кислоту (Н2РО4) в количестве от 1 до 3 л, чтобы понизить рН. Как правило, на один кубометр питательного раствора, в зависимости от воды, опытным путем определяют, сколько кислоты можно долить в баки А и Б. В бак А обычно льют азотную, а в бак В ортофосфорную кислоты.
Соотношение элементов в питательном растворе
Соотношение всех вносимых элементов питания должно соответствовать определенной формуле, эта формула стандартна для большинства видов растений. Стандартное соотношение элементов делается по пяти элементам. Это формула, которая помогает рассчитать любой питательный раствор на бумажке в одну минуту.
Если Азот равен 1 (моль либо мг), то фосфора должно быть 0,25-0,45 (в зависимости от культуры), Калия должно быть 0,3-1,7, относительно Азота; Кальция должно быть 0,8 от Калия, а Магния — 0,3 от Кальция.
Если эти соотношения выдержаны, то вы можете сделать любой питательный раствор для любой культуры, но это позволит получить только стандартную урожайность. Для того чтобы получить максимальную урожайность нужно будет играть этими тонкими гранями, например: немного увеличить Азот, немного уменьшить Калий, немного уменьшить Кальций в угоду Магнию и т.д.
Хелат железа всыпают в бак всегда определенное расчетное количество. Оно засыпается последним, после кислоты и проверки рН лакмусовой бумажкой. Потому что, если засыпать железо перед кислотой, то хелат железа выпадет в осадок. Железо постоянный элемент и добавляется во все питательные растворы. Железо, которое присутствует в воде, иногда даже в количествах превышающих норму, находится в трехвалентном окисленном состоянии, не доступном для растений. Без хелатов железа растения будет иметь дефицит этого элемента.
Питательный раствор делается каждый день. Приготовление же питательного раствора — это работа даже не агронома, а оператора. Когда заканчивается бак, останавливают поливочный компьютер и опять его заливают, это цикличный процесс. Содержимое баков должно заканчиваться параллельно, потому что, если это будет не одновременно, то, значит, инжектора будут работать не правильно, а значит и соотношение элементов будет не правильное.
Регуляция концентрации питательного раствора
Каждая соль дает не одинаковую концентрацию. Если вы возьмете сульфата калия 1 г/л, то он вам даст в дистиллированной воде концентрацию 1,3, а если вы возьмете калиевую селитру 1 г/л, то он вам даст концентрацию 0,6. Каждая соль дает разную концентрацию при равном весовом составе, поэтому все определяется соотношением элементов питания в баках. Вот если агроном правильно рассчитал питательный раствор, дальше может не думать, даже не обязательно иметь агрохимическую лабораторию на тепличном комбинате, которая вычисляет все элементы питания, достаточно иметь прибор для определения ЕС, рН-метр, кондуктометр. И агроном сможет спокойно отслеживать несколько недель, до следующего анализа. Но при этом он не должен резко менять объемы поливов и дренажа. Он может отслеживать подающий раствор и раствор, выходящий из дренажа. Разница между этими растворами не должна превышать более 2 единиц. Если вы выходите за 2 единицы, вы увеличиваете объем полива, если меньше двух единиц, то можете немножко сократить этот полив и соответственно таким образом регулировать потребности растения.
Если необходимо повысить концентрацию питательного раствора, то все не так однозначно. У вас уменьшается расход кислоты, а соответственно у вас меняется значение азота, потому что когда вы концентрацию удобрений повышаете, у вас бикарбонаты, которые необходимо убрать из воды, требуют меньшее количество азотной кислоты и соответственно азот, который поступал из азотной кислоты, будет ниже. Если повысить концентрацию, как правило, идет уменьшение азотной составляющей общего объема раствора. Разница составляет какие-то проценты, но и это нужно учитывать. Также процент азота резко уменьшается, если на улице очень солнечная погода. Когда агроном знает из метеопрогноза, что у него будет солнечная погода, то, чисто из практики, он дает задание оператору добавить в А бак 3 кг аммиачной селитры на 1 м 3 раствора. Аммиачная селитра, во-первых, очень хорошо подкисляет раствор, соответственно дает легкодоступный азот в виде NH4, который в солнечную погоду очень быстро перерабатывается, это позволяет не допустить генеративного развития растения в сторону утончения «головы» — просто такая маленькая хитрость. Но это нужно делать только в солнечную погоду, потому что если кинуть 3 кг аммиачной селитры в пасмурную погоду, то пасынки полезут со всех сторон. Опять же количество раствора не учитывается в расчете, а только с практики: кто-то сипит 2 кг, кто-то 4 кг. На томате можно насыпать и 4 кг, если растение слабое, а если сильное, то можно совсем не добавлять, поэтому раствор получается относительный.
Другие статьи на основе семинара Шагаева Александра Юрьевича:
Источник статьи: http://ecoculture.biz/prigotovlenie-pitatelnogo-rastvora.html
Готовим питательный раствор для томата самостоятельно. Урок №1
Начинающие садоводы в области гидропоники зачастую стремятся облегчить себе жизнь по подготовке питательных растворов и используют уже готовые решения различных производителей. Подготовить питательный раствор из таких компонентов не сложно, тем более что на этикетках написано как и сколько их нужно для приготовления одного литра готового раствора. Не буду оспаривать сей факт и даже рекомендую для начала пользоваться именно ими, что бы не разочароваться в гидропонике получив отрицательный результат.
Подобного рода продукты действительно хороши, но как всегда бывает, любое универсальное средство имеет и свои недостатки. Вот некоторые из них:
- Нет возможности точно отрегулировать состав питательного раствора;
- Высокая цена;
- Нет данных о составе удобрений и в какой форме они представлены.
По мере своего развития и опыта, наступает момент, когда по различным причинам любитель гидропоники начинает задумываться о приготовлении питательных растворов самостоятельно. Многие, предмет ХИМИЯ в школе либо пропустили, либо забыли, а изучение данной науки отпугивает не только от приготовления питательных растворов, но и от гидропоники в целом. Но не настолько все сложно как кажется, тем более что существует множество различных компьютерных программ способных облегчить жизнь садоводу.
В данном уроке я расскажу, как пользоваться подобными программными продуктами, постараюсь научить Вас готовить питательный раствор самостоятельно для выращивания томата в различные периоды его жизни.
Для понимания смысла работы программных калькуляторов все таки необходимо окунуться в азы химии и основы расчетов. Без этого никак, но не пугайтесь – это не будет настолько сложным.
Для начала вычислений, нужно знать состав питательного раствора для конкретного растения и если это цветущий или плодоносящий вид, то состав должен быть представлен не одной формулой. Так как для примера я взял томат, то у меня есть рекомендации по питанию данного растения на разных стадиях его роста (Таблица 1). Взято из руководства по организации специализированного питания растений Томат от фирмы SQM.
Таблица №1. Стандартный питательный раствор для растений томата, выращиваемых в теплице на субстрате из минеральной ваты с отрытым дренажом, концентрация которого изменяется в зависимости от фенологической фазы.
Как видно из таблицы профессионалы рекомендуют семь стадий питания томата, которых в идеале и нужно придерживаться. «Откуда взять этих 236 частей на миллион Кальция (Ca)?» — спросите вы. Частей на миллион – это не что иное как PPM (в статье «Правильный питательный раствор для гидропоники или что такое PPM» все написано). Откуда взять Кальций, написано все в том же руководстве от SQM на странице 61. В расчетах я буду использовать НИТРАТ КАЛЬЦИЯ в твердом виде от компании Yara (фирменное название YaraLiva Calcinit).
Давайте для начала попробуем вручную подсчитать количество YaraLiva Calcinit для приготовления одного литра раствора в фенофазе от посадки до цветения 1-ой кисти. 236 PPM – это как раз 236 миллиграмм кальция на один литр, но у нас не чистый Кальций, а нитрат кальция (YaraLiva Calcinit), который имеет определенную формулу. Нитрат кальция (YaraLiva Calcinit) имеет следующую формулу — (5(Ca(NO3)2).NH4NO3).10 H2O. Наверное, вам уже страшно только от одного вида данной формулы, но ничего мы поборем этот с трах.
Как видно из данной формулы в составе данного удобрения содержатся Кальций (Ca) и Азот (N), кислород (O) и водород (H) нам не интересен, но считать их все равно придется. Из таблицы Менделеева с легкостью можно узнать атомный вес Кальция (Ca) = 40 (округлим до целых), Азота (N) = 14, Кислорода (O) = 16 и Водорода (H) = 1.
Для удобства вычислений разложим данную формулу на три части и уже потом сложим их результаты:
5(Ca(NO3)2 =5*(40+(14+16*3)*2) = 820
NH4NO3 = 14+1*4+14+16*3 = 80
10H2O = 10*(1*2+16) = 180
Сумма всей формулы получается 820 + 80 + 180 = 1080.
Запомните, если цифра стоит слева, то на нее умножается вся формула, если справа, то только элемент. Ну про скобки думаю все понятно. Если цифра слева скобки, то на нее умножается все что в скобках, если справа от скобки, то тоже все что в скобках. Остальное все складывается. Поэкспериментируйте, все встанет на свои места.
Это молекулярный вес нашего удобрения (часто называют соль) нитрата кальция (YaraLiva Calcinit).
Далее нам нужно подсчитать, сколько Кальция (Ca) содержится в нашей соли в процентном соотношении. Для этого молекулярный вес элемента делится на молекулярный вес соли и умножается на 100.
Кальций в формуле присутствует один раз, но слева от формулы стоит число, поэтому нужно атомный вес элемента умножить на это число.
Ну и 200 / 1080 * 100 = 18,51852% от общего объема, т.е. в 1 кг (1000 гр.) нитрата кальция (YaraLiva Calcinit) содержится 180 грамм чистого Кальция. Проверить себя можно посмотрев на упаковку производителя и там мы видим, что процентное содержание кальция (Ca ) в удобрении = 19%, что в принципе совершенно сходится с нашими расчетами.
Но в формуле еще присутствует и Азот (N), Как же его рассчитать? Да все так же… Пускай это будет вашим домашним заданием. Я напишу ответ, а Вы посчитайте самостоятельно. N (общий) = 15,5%, NO3 = 14,5%, NH4 = 1%.
N (общий) — сумма NO3 и NH4
NO3- — отрицательно заряженный ион азота (анион).
NH4+ – положительно заряженный ион азота (катион).
Ну а теперь настало время посчитать сколько нужно насыпать нитрата кальция (YaraLiva Calcinit) чтобы получить нужное количество в готовом растворе. Нам надо 236 ppm кальция (Ca), но в удобрении его 19%, поэтому составив обычную пропорцию можно с легкостью рассчитать:
1000000 мг. (килограмм удобрения) * 236 мг. (сколько нужно Ca) / 190000 мг. (столько содержится в 19%) = 1242 мг. = 1,24 грамм кальциевой селитры (YaraLiva Calcinit) на литр воды.
Надеюсь, Вы не запутались и все поняли, четкое понимание придет со временем и опытом.
Теперь наступает самый главный момент к которому мы так стремились. Давайте воспользуемся калькулятором и проверим, верны ли наши расчеты. Для этого нам потребуется NPK калькулятор. Я специально подготовил версию для урока — 2. Версия для уроков с сайта www.hydo.ru.
1. Скачиваем программу
2. Распаковываем архив
3. Запускаем файл NPKcalculator.v1.26.exe (Рисунок №1)
4. В окне «Программа питания» нажимаем + и вводим название программы питания. Далее подтверждаем кнопкой «Подтвердить» (Рисунок №2).
5. В окне «Концентрация элементов: мг/л» вводим значение 236 из формулы SQM по требованию к кальцию. 1 ppm = 1 мг/л. (Рисунок №3).
6. В списке удобрений выбираем YaraLiva Calcinit и добавляем его в состав раствора кнопкой «Добавить в состав». (Рисунок №4).
7. В окне «Состав раствора» вводим рассчитанное нами количество кальция (Ca) – 1,24 гр. (Рисунок №5).
8. В окне «Концентрация элементов мг/л» видно, что рассчитанное количество нитрата кальция (YaraLiva Calcinit) правильное. Полученное нами значение сходится с требованиями (Рисунок №6).
Вот так просто и без знания химии и математики можно при помощи калькулятора вычислять состав любого удобрения и самостоятельно составить любой питательный раствор.
В следующем уроке мы при помощи калькулятора составим питательный раствор для питания томата из определенного списка удобрений.
Источник статьи: http://gidronom.ru/uroki/uroki-prodvinutogo/124-gotovim-pitatelnyy-rastvor-dlya-tomata-samostoyatelno-urok-1.html
