Hnojiva pro hydroponické systémy – přehled, pravidla aplikace podrobně!

Yakovleva, D. V. Možnost použití kapalných organických hnojiv nové generace v hydroponických systémech / D. V. Yakovleva, S. V. Vikhireva. — Text: přímý // Mladý vědec. – 2022. – č. 10 (62). — S. 40-45. — URL: https://moluch.ru/young/archive/62/3249/ (datum přístupu: 29.12.2024. XNUMX. XNUMX).

Provozování efektivního zemědělství v Uljanovské oblasti bez použití nových technologií je iracionální vzhledem k tomu, že půdní pokryv regionu tvoří převážně lesní a stepní půdy, které jsou dosti chudé na živiny. Region se navíc nachází v rizikové zemědělské zóně.

Změna zemědělských postupů nebyla nikdy naléhavější.

Otázka využití moderních vysoce účinných technologií pro pěstování plodin tak dnes zůstává otevřená po celém světě.

Relevance . Zásobování obyvatel ekologickými zemědělskými produkty po celý rok.

Jedním z alternativních řešení je použití hydroponických systémů k výrobě zemědělských produktů. Účinnost této technologie již byla prokázána řadou faktů.

Hydroponie vám umožňuje produkovat potraviny kdekoli na světě, v kteroukoli roční dobu a získat vyšší výnosy při nižších nákladech.

Novinka Naší představou je, že v hydroponii se tradičně používají minerální hnojiva, ale navrhujeme používat organická.

Cíl práce. Studovat proveditelnost a efektivitu hydroponického pěstování rostlin pomocí organických hnojiv nové generace.

Úkoly.

1. Prostudovat stávající zkušenosti a zdůraznit regionální rysy zemědělství v Uljanovské oblasti.
2. Zopakujte si základní pojmy v oblasti pěstování rostlin v hydroponických systémech.
3. Prostudujte si vlastnosti plodin účastnících se experimentu a podmínky pro jejich pěstování.
4. Získejte praktické dovednosti v aplikaci technologie pěstování rostlin bez půdy pomocí digitálních technologií.
5. Porovnat účinnost používání organických a minerálních hnojiv při pěstování zeleniny v hydroponických systémech.
6. Studovat efektivní metody diagnostiky vlastností substrátu a finálních produktů, jejich nasycení živinami.
7. Vypracujte technologickou mapu pro pěstování vaší oblíbené odrůdy nebo druhu rostliny.

Předmět studia. Zemědělské rostliny.

Předmět studia. Vliv faktorů prostředí (světlo, klima, substrát, výživa) na růst a vývoj kulturních rostlin a jejich chemické složení.

Hypotéza. V hydroponických systémech je za daných podmínek možné efektivní použití kapalných organických hnojiv.

V dubnu 2022 jsme podali žádost o účast v celoruském projektu, který iniciovala Nadace „Podpora projektů ve vzdělávání“ spolu s nestátním rozvojovým institutem „Innopraktika“, ve vědeckém směru „Bioengineering Technologies“ (výzkum technologií pro bezpůdní pěstování rostlin a vývoj technologických map pro město – zemědělství).

Naše žádost byla schválena, úspěšně jsme prošli soutěžním výběrem k účasti v projektu.

Jako vítězové jsme zdarma obdrželi výzkumnou sadu pro provádění experimentů (prvky hydroponické instalace, lampy, stmívač), ze které jsme sestavili vlastní individuální instalaci a provedli vlastní unikátní experimenty, přibližující se profesi budoucího „městského farmáře“.

Rýže. 1. Experimentální hydroponické uspořádání

Co se týče výběru kultury, zpočátku lákalo vyzkoušet něco exotického. Ale rozhodli jsme se sestoupit na zem. V současnosti je důležitým úkolem saturovat trh především zeleninovými plodinami. Naše volba byla proto ve prospěch těch běžných: rajče, okurky, paprika. Z exotické stránky jsme se rozhodli zkusit pěstování čínského zelí.

Náš substrát se skládá z rašeliny a perlitu v poměru 3:1.

Zdroj živin a složení:

1 — organické hnojivo „Organic Mix“ (kvašená luštěninová mouka, péřová moučka, rybí kostní moučka, nízkotučná kostní moučka, řepkový koláč, melasa, extrakt z cukrové řepy, kakaové slupky, kávový koláč, arašídový koláč, vojtěšková moučka, kukuřičné výpalky, pšeničné výpalky, mláto, mikronizované mořské řasy);

2 – elixír č. 1 pro sazenice “Organic Mix” (přírodní koncentrované rostlinné extrakty hluboké fermentace; lehce stravitelná formule NPK 2-3-3. Mg, Ca, S, Fe, Zn, fulvové a huminové kyseliny, vitamíny, aminokyseliny );

3 – Minerální hnojivo Azofoska (dusík, fosfor a draslík 16:16:16).

Umělé osvětlení, LED svítidla. Doba trvání 12 hodin. Zapínání a vypínání je automatické, naprogramované.

Provzdušňování živného roztoku se provádí pomocí akvarijního kompresoru.

Násobnost experimentu je 3.

Směrování

číslo experiment

Termíny

živný roztok

Výsledek

1 nádoba – organické hnojivo v granulích „Organic Mix“ 10 g/l (s filtrací)

2 nádoby – minerální hnojivo Azofoska 5g/l (s filtrací)

Osvědčila se možnost použití organických hnojiv

1 nádoba – organické hnojivo v granulích “Organic Mix” 10 g/l (bez filtrace)

2 nádoby – minerální hnojivo Azofoska 5g/l (s filtrací)

Potýkáme se s problémem používání granulovaných hnojiv v hydroponii. Bylo pozorováno pěnění a roztok začal vydávat nechutný zápach. Experiment musel být přerušen

1 nádoba – organické hnojivo “Organic Mix” – Elixír č. 1 univerzální 2,4 g/l.

2 nádoba – organické hnojivo “Organic Mix” – Elixír č. 1 univerzální 1,6 g/l

Byly získány životaschopné rostliny nesoucí ovoce

V průběhu experimentu byl prováděn periodický monitoring ve dvou oblastech: diagnostika rostlin a diagnostika hydroponie.

Pomocí univerzálního multimonitoru Kelilong PHT-02636 jsme kontrolovali pH pracovního roztoku a jeho elektrickou vodivost.

Rýže. 2. pH a EC kontrola

Fosforečnany, dusitany a amonium v ​​substrátu a pracovním roztoku jsme stanovili pomocí vánočních testovacích souprav.

Rýže. 3. Diagnostika hydroponie

Monitoring umožnil kontrolovat obsah živin v pracovním roztoku.

Hotové výrobky byly také testovány na obsah dusičnanů pomocí Greentestu. Obsah dusičnanů ve zkoumaných produktech je výrazně pod MPC.

Rýže. 4. Stanovení dusičnanů

Bylo stanoveno aminokyselinové složení rostlin: rajče pěstované na zemi, rajče, paprika, okurka a zelí pěstované hydroponicky s použitím organických hnojiv. Obsah detekovaných aminokyselin ve studovaných vzorcích je poměrně vysoký, což potvrzuje kvalitativní ninhydrinová (barevná) reakce prezentovaná na obrázcích. Nalezené 4 esenciální aminokyseliny jsou leucin, fenylalanin, valin a methionin.

Na závěr jsme provedli organoleptickou diagnostiku hotových produktů šetrných k životnímu prostředí, odborníci vysoce ocenili jejich kvalitu.

Rýže. 5. Organoleptická diagnostika

Organická hnojiva se skládají z látek živočišného a rostlinného původu, které při rozkladu tvoří minerální látky, napodobující přirozené půdní procesy: rozklad organické hmoty na látky volně stravitelné. V důsledku toho mají organická hnojiva mírný, prodloužený účinek.

Rýže. 6. Přijaté zemědělské produkty

Výsledky studie jednoznačně prokázaly nejen možnost, ale i efektivitu použití kapalných organických hnojiv při pěstování zemědělských produktů v hydroponických systémech za daných podmínek. Hypotéza se tedy potvrdila.

Navržená technologie bezpůdního pěstování pomocí organických hnojiv nové generace umožní celoročně poskytovat obyvatelstvu zemědělské produkty, které splňují požadavky bezpečnosti, zachování zdrojů, efektivity, snadnosti výroby a použití.

1. Aliev E. A. Pěstování zeleniny v hydroponických sklenících. — 2. vyd., dodat. a zpracovány – K.: Sklizeň, 1985. – 160 s.
2. Bondarenko E.V. Pěstování některých druhů plodin v maloobjemové hydroponii // Mladý výzkumník Donu. 2018. č. 4 (13). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vyraschivanie-nekotoryh-vidov-kultur-v-maloobemnoy-gidroponike (datum přístupu: 26.09.2022).
3. Jones, J.B. 2005. Hydroponie: Praktický průvodce pro pěstitele bez půdy. Stiskněte CPR. Boca Raton. Florida.

Rostliny při svém vývoji vyžadují specifický seznam mikro- a makroprvků: pro maximální účinek je nutné zvolit správná hnojiva a přísně dodržovat poměry látek. Tato otázka je zvláště důležitá při použití hydroponického způsobu pěstování plodin.

Hydroponie

Hydroponie je způsob pěstování plodin ve speciálním prostředí náročném na vlhkost a vzduch. Na rozdíl od tradiční zemědělské techniky zde není půda. Při hydroponické metodě je kořenový systém zásobován živinami prostřednictvím speciálně připraveného roztoku. Používají se tato média: provzdušněná voda, štěrk, keramzit, seno, malé frakce kokosových skořápek.

Protože hydroponické pěstování neposkytuje půdu, která může minimalizovat riziko negativních účinků látek, je zvláště důležité kontrolovat koncentraci živných roztoků. Odchylka v proporcích nebo nekonzistence ve složení výživné látky je plná narušení procesu vývoje, onemocnění a smrti rostliny.

Důležité! U hydroponického způsobu pěstování téměř vše závisí na gramotnosti lidského jednání při přípravě živných roztoků.

Kontrola koncentrace roztoku

Stabilní vlastnosti a koncentrace živin v prostředí jsou klíčem k rychlému růstu rostlin. Pokud jsou opatření ke kontrolním ukazatelům zanedbána, může dojít ke zpomalení vývoje plodin a plodů.

Optimální úroveň pH

K měření se používají pH testy nebo pH metry (elektronické přístroje fungují pomocí elektrod). V prvním případě musíte vzít 2 kapky pH testu a kombinovat je s malým množstvím živného roztoku. Kapalina změní barvu, musí být v korelaci s kontrolní tabulkou.

Chcete-li upravit úroveň pH, ​​přidejte do roztoku vodu a poté postupně přidávejte pH-down nebo pH-up. Často je pozorován pokles v důsledku absorpce vody plodinami – ke stabilizaci stačí přidat kapalinu.

Důležité: při přidávání vody do roztoku se koncentrace hnojiv dále upraví;

Normální hladina pH pro většinu rostlin je mezi 5,5-6,5, doporučuje se plynulé kolísání v daném rozmezí v závislosti na fázi růstu. Když je překročena horní úroveň kyselosti, plodiny nemohou absorbovat mikroelementy v přirozeném rytmu.

Regulace koncentrací živin

Zde je hlavním ukazatelem elektrická vodivost, měřícím nástrojem je EC metr. Sledováním hodnoty EC v prostředí je možné měnit rychlost zrání, velikost, parametry chuti a kvality ovoce.

Pro každou fázi růstu plodiny jsou uvedeny specifické přípustné limity kolísání EC – výsledky měření ilustrují množství minerálních solí rozpuštěných ve vodě. Pokud je překročena přípustná koncentrace, listy rychle vyschnou – musíte na několik dní přerušit krmení a vyměnit vodu za čistou.

U studených zimních skleníků se doporučuje maximální nasycení roztoku. Pokud teplota překročí 30°C, plodiny v takových podmínkách intenzivněji absorbují vodu, optimální je stabilní nízký obsah soli.

Hodnota teploty roztoku

Se stoupající teplotou klesá intenzita rozpouštění kyslíku ve vodě, zatímco rostliny ho potřebují více – metabolismus se zrychluje. S klesajícími teplotami se růst zpomaluje, ale přísun kyslíku se zvyšuje. Optimální podmínky pro rostliny v hydroponii jsou 18-24°C.

Klíčovými rizikovými faktory jsou elektrické spotřebiče a sodíkové výbojky, které ohřívají vzduch a vodu. Odborníci doporučují nahradit je vzduchem chlazenými lampami – tato zařízení odvádějí teplo ze skleníku.

Řešení pro různé plodiny

Jahody rostoucí na substrátu jsou krmeny kapátky: roztok vstupuje přímo do kořenové zóny. Možnosti substrátu – kokosové vlákno, minerální vlna, rašelina. K zajištění tlaku v systému se používají čerpadla nebo gravitace: nad lůžky je umístěna nádoba s kapalinou. Zde můžete použít univerzální hnojiva; koncentrace by neměla přesáhnout 1,8-2,2.

Pro pěstování salátu, kopru, šťovíku, koriandru, zelené cibulky, petržele, hořčice a bazalky je vhodné univerzální hnojivo. Kyselost roztoku by neměla překročit 2,8-4,0, přípustná koncentrace je 0,5-2,5.

U rajčat jsou úrovně kyselosti o něco vyšší – do 6,3 je hnojivo stejné jako pro jahody a bylinky.

Hotová hnojiva

Produkty jsou vyráběny především v tekuté formě. Hotové přípravky pro krmení obsahují všechny potřebné prvky: fosfor, draslík, dusík, měď, mangan, železo a řadu dalších složek.

Důležité! V závislosti na období vývoje vyžadují zelené plodiny živiny v různém poměru. Během vegetace potřebují rostliny velké množství dusíku při tvorbě pupenů a tvorbě plodů, fosforu a dusíkatých hnojiv.

Výrobci nabízejí komplexní přípravky pro celoroční použití, které jsou relevantní při pěstování listnatých rostlin. Pro ovocné a květinové plodiny se vyplatí zakoupit samostatná hnojiva pro každé období vývoje.

Hotové výživové přípravky mají optimální hladinu pH, hodnota je s drobnými odchylkami 5,6.

Druhy hydroponických hnojiv

Podle povahy původu se produkty dělí na 2 typy:

1. Organická hnojiva. Surovinové složení je tvořeno látkami živočišného nebo rostlinného původu, má napodobovat přirozené procesy v půdě.
2. Minerální hnojiva obsahují anorganické živiny.

Podle stavu agregace se rozlišují následující typy produktů:

1. Kapalná hnojiva. Koncentrovaná látka se ředí vodou ve stanovených poměrech. Nejlepší volba pro krmení pokojových rostlin.
2. Pevná hnojiva. Kompozice se vyrábí ve formě kapslí nebo čípků, z nichž každá má charakteristické vlastnosti aplikace. V případě kapslí je obtížné určit množství zbývajících účinných látek, protože přípravek vlivem vody nemění svůj původní vzhled. Svíčky se během používání roztaví a přímý kontakt s kořenovým systémem by neměl být povolen.

Podle složení se hnojiva dělí na jednosložková a komplexní. První možnost je založena na jediném nutričním prvku, zatímco druhá poskytuje komplexní složení dvou nebo více složek.

Funkce aplikace

Chcete-li připravit pracovní roztok doma, musíte zvolit správné složení živin pro konkrétní způsob pěstování. Můžete použít jednu z následujících metod:

• kupte si hotovou směs ve specializovaném obchodě, abyste si zjednodušili přípravu hnojení;
• nezávisle vybrat nutriční kompozice v souladu s požadovanými proporcemi, což není v každodenních podmínkách tak snadné.

K přípravě pracovního roztoku použijte čistou vodu bez nečistot. Pro tyto účely je nejvhodnější destilovaná voda. Lze použít i dešťovou vodu. V případě potřeby můžete použít i kapalinu z kohoutku, pouze po vyčištění pomocí domácích filtrů. Doporučují se následující možnosti změkčování vody:

• speciální náplně do filtrů;
• pH tablety.

Tvrdou vodu můžete změkčit i pomocí rašeliny. K tomu vezměte rašelinové štěpky v množství 700 g na 10 litrů ošetřované kapaliny a umístěte substrát do sítě v nádrži s vodou na 10-12 hodin. Po čase lze hotovou látku použít k přípravě pracovního roztoku.

Vlastní vaření

Pro skladování suchých látek nebo roztoků se používají uzavřené skleněné nádoby. Podmínky skladování solí železa jsou přitom poněkud odlišné: látka ve výjimečně suché formě je skladována ve vzduchotěsné nádobě z tmavého skla. Rozpusťte kompozici bezprostředně před použitím.

Uvedené proporce je třeba přísně dodržovat, aby složení živného roztoku odpovídalo požadavkům. Optimální poměr látek pro většinu rostlinných plodin zahrnuje:

• draslík 2 %;
• dusík 1 %;
• hořčík 0,3 %;
• fosfor 0,5 %.

Klíčovou výhodou vlastní přípravy hydroponických hnojiv je schopnost optimálně vybrat látky požadované v konkrétním případě. Hlavní nevýhodou je obtížnost udržování přesných poměrů složek, protože ne každý amatérský zahradník má v provozu lékárnickou váhu.

Knopovo řešení

Mezi běžnými recepty je účinný Knopův roztok. Ingredience:

• dusičnan vápenatý 1 g;
• fosforečnan draselný 0,25 g;
• síran hořečnatý 0,25 g;
• draselná sůl 0,125 g;
• chlorid železitý 0,0125 g.

• každá látka se rozpouští samostatně v malém množství vody;
• Do nádoby se nalije 800 g vody, přidá se jeden z roztoků a důkladně se promíchá;
• přidejte zbývající roztoky jeden po druhém, pokaždé po přidání další látky, hmotu dobře promíchejte;
• Poté doplňte objem živné látky na 1 litr a přidejte chybějící část vody.

Při přísném dodržování technologie výroby roztoku je vyloučena tvorba usazenin.

Důležité! Složky nutričního složení nemůžete smíchat současně, je to plné srážení vápenatých solí a nerovnováhy látek.

Guerikovo řešení

• 0,1 g dusičnanu vápenatého;
• 0,14 g fosforečnanu draselného;
• 0,14 g síranu hořečnatého;
• 0,02 síranu železnatého;
• 0,55 g dusičnanu draselného;
• 0,001 g síranu měďnatého;
• 0,001 g síranu zinečnatého;
• 0,002 g boraxu;
• 0,002 g síranu manganatého.

Algoritmus pro přípravu Gerikova roztoku je stejný jako v předchozím receptu. Poměry jsou uvedeny na základě objemu kapaliny v 1 litru.

Populární drogy

Známé, uznávané a časem prověřené prostředky.

Greenwoeld Spezialdunger Hydroponie. Vyvinutý německými specialisty je oblíbený jako vysoce kvalitní hnojivo pro hydroponické systémy. Droga podporuje aktivní růst a vývoj zelených plodin, zajišťuje šťavnatost listů a zabraňuje žloutnutí.

• dusík 4,5 %;
• fosfor 4,5 %;
• draslík 6 %.

Výrobek také obsahuje malá množství mědi, boru, molybdenu, zinku, železa a manganu.

K přípravě pracovní látky se 3 ml léčiva rozpustí ve 2 litrech vody. Hnojivo se aplikuje při každé druhé zálivce.

Guanokalong Výpis 1 lt. Přírodní hnojivo pro univerzální použití. Vytvořeno z netopýřích exkrementů. Složení obsahuje prvky, které mohou řídit výživu rostlin. Použití drogy pomáhá zlepšit chuť plodiny.

• dusík 2 %;
• draslík 1 %;
• hořčík 1 %.

Droga dále obsahuje oxid fosforečný, superoxid draselný, mangan, síru, zinek, měď, chlór.

Přípravek se ředí v poměru 10 ml na 1 litr vody pro sazenice, 20 ml/l během vegetace, 20-30 ml/l během květu, aplikuje se 1x týdně.

FloraDuo Kvést. Pozornost si zaslouží vývoj vědců z Francie jako dvousložkové minerální hnojivo pro rychle rostoucí plodiny. Komplexní hnojivo obsahuje prvky nezbytné pro rostliny v období květu/plození.

• 5% oxid fosforečný;
• 3,5 % superoxid draselný;
• 3 % oxidu hořečnatého;
• 1 % dusíku.

Hnojivo dále obsahuje bór, zinek, železo, mangan a molybden. Lék se ředí v poměru 40 ml/l.

Závěr

Vyvážená hnojiva pomáhají pěstovat desítky plodin ve vodních podmínkách, důležité je pouze dodržovat doporučení týkající se koncentrace, kyselosti a teploty roztoku. Směs si můžete připravit sami nebo si koupit továrně vyrobenou, obě možnosti umožňují získat bohaté úrody na malé ploše.