Calitatea apei

Calitatea bună, consistentă a apei este esențială pentru hidroponie. Apa proaspătă fără scurgeri de pesticide, contaminare microbiană, alge sau niveluri ridicate de săruri trebuie să fie disponibilă pe tot parcursul anului. Nivelurile de pH și alcalinitate (măsurate ca carbonați și bicarbonați) ale apei brute afectează absorbția anumitor nutrienți de către rădăcini. Nivelurile de pH ale apei peste intervalul dorit (5,0-7,0) pot împiedica absorbția unor nutrienți ai plantelor; Nivelurile de pH sub acest interval permit absorbția excesivă a unor substanțe nutritive, ceea ce poate duce la niveluri toxice ale acestor elemente.

plantelor

În zonele aride sau în apropierea apei sărate, concentrația de clorură de sodiu (NaCI) poate fi prea mare pentru o creștere optimă a plantelor (mai mare de 50 de părți pe milion sau 1,5 mmol/litru). Duritatea apei de intrare va avea, de asemenea, un efect asupra soluției nutritive. Duritatea este o măsură a concentrațiilor de carbonați de calciu și magneziu, care sunt adesea destul de mari în zonele de roci calcaroase. Concentrațiile naturale ale acestor minerale în apa dură trebuie luate în considerare la calcularea cantității de săruri nutritive de adăugat la soluția nutritivă și pot interfera cu disponibilitatea altor nutrienți esențiali, cum ar fi fierul. În mod similar, concentrațiile altor elemente esențiale pot fi găsite la niveluri foarte ridicate în apă de calitate slabă. De exemplu, apa poate transporta niveluri ridicate de fier, seleniu, bor sau sulf; iar apa municipală poate avea niveluri nedorite de clor.

Conductivitatea electrică a apei brute de bună calitate trebuie să fie sub 0,5 mS/cm sau mmhos/cm. Este recomandabil să investiți într-o analiză completă a calității apei, incluzând toate elementele majore și minore, contaminarea microbiană și reziduurile de pesticide înainte de a se face orice lucrare suplimentară.

Pentru mai multe informații despre intervalele de dorit pentru elemente specifice din apa de irigare, consultați Jensen și Malter, 1995, la care se face referire în secțiunea Linkuri și referințe a acestui site web.

Rețete de soluții nutritive

Există șaisprezece elemente care sunt considerate, în general, esențiale pentru o bună creștere a plantelor. Elementele macro sunt cele necesare în concentrații „ridicate”: carbon (C), hidrogen (H), oxigen (O), azot (N), fosfor (P), potasiu (K), calciu (Ca), sulf (S ) și magneziu (Mg). Carbonul trebuie furnizat uzinei sub formă de dioxid de carbon gazos (CO2). Într-o operație mică sau cu o cantitate mare de mișcare de aer proaspăt, este posibil să nu fie necesar CO2 suplimentar. Operațiile mai mari sau cele cu plantații cu densitate mare vor avea nevoie de un generator de CO2 (a se vedea îmbogățirea CO2, detaliată mai jos). Hidrogenul este disponibil în cantități suficiente din atmosferă, iar oxigenul este furnizat din soluții nutritive bine aerate. Azotul, fosforul, potasiul, calciul, sulful și magneziul trebuie să fie furnizate de soluția nutritivă.

Microelementele sunt, de asemenea, esențiale pentru creștere, dar sunt necesare în concentrații mai mici. Există încă unele dezacorduri, dar, în general, se crede că microelementele sunt: ​​fier (Fe), clor (Cl), mangan (Mn), bor (B), zinc (Zn), cupru (Cu) și molibden (Mo ). Anumite specii de plante pot avea nevoie de altele pentru o bună creștere: silice (Si), aluminiu (Al), cobalt (Co), vanadiu (V) și seleniu (Se).

Operațiunile mici cu efect de seră cumpără adesea formulări nutritive gata preparate, doar apa trebuie adăugată pentru a pregăti soluția nutritivă. Facilitățile mai mari își pregătesc propriile soluții. Sărurile utilizate în mod obișnuit și cantitățile necesare pentru a obține 1000 de litri de soluție de 1 ppm sunt date în tabelul 1. Înmulțirea valorii unei sări cu numărul de ppm dorit în formulă va produce numărul de grame care trebuie utilizate la 1000 de litri.

Tabelul 1. Săruri de îngrășăminte (adaptare din Jensen și Malter, 1995)

Săruri de îngrășăminte element furnizat grame de îngrășământ necesare la 1000 litri de apă pentru a furniza 1 mg/l (ppm) din nutrientul specificat
Acid boric [H3BO3] B 5,64
Azotat de calciu [Ca (NO3) 2 · 4H2O] (15.5-0-0) N 6.45
Ca 4,70
Clorură de cupru [CuCl2 · 2H2O] Cu 2,68
Sulfat de cupru [Cu (SO4) · 5H2O] Cu 3,91
Fier chelat (9%) Fe 11.10
Sulfat feros [FeSO4] Fe 5.54
Sulfat de magneziu [MgSO4 · 7H2O] (săruri de Epsom) Mg 10,75
Clorură de mangan [MnCl2 · 4H2O] Mn 3.60
Sulfat de mangan [MnSO4 · 4H2O] Mn 4.05
Trioxid de molibden [MoO3] Mo. 1,50
Fosfat monopotassic [KH2PO4] (0-22,5-28) K 3.53
P 4.45
Clorură de potasiu [KCl] (0-0-49,8) K 2,05
Azotat de potasiu [KNO3] (13.75-0-36.9) N 7.30
K 2,70
Sulfat de potasiu [K2SO4] (0-0-43.3) K 2,50
Sulfat de zinc [ZnSO4 · 7H2O] Zn 4.42

Soluțiile nutritive trebuie ajustate în timpul ciclului de creștere al culturii și sunt diferite pentru fiecare cultură cultivată. Culturile cu frunze au nevoie în general de N mai mare, culturile cu rădăcini au nevoie de K mai mare, iar culturile fructifere, cum ar fi roșiile sau castraveții, ar trebui să mențină niveluri relativ scăzute de N.

Soluția nutritivă pentru roșii se face, în general, în două sau trei niveluri pentru diferitele etape de creștere (a se vedea tabelul 2 de mai jos). Numai substanțele nutritive macro se schimbă, devenind din ce în ce mai concentrate pe măsură ce cultura se maturizează. Micronutrienții rămân aceiași pe tot parcursul ciclului de creștere. Prima etapă de creștere (formula de nivel A) este pentru răsaduri de la prima frunză adevărată până când plantele au o înălțime de 24 inci (62 cm), când fructul inițial are 1-1,5 cm în 1/4 diametru. După aceea, se folosește formula de nivel B. În timp ce formula din Tabelul 2 este standardă de mulți ani, unele noi soiuri de roșii pot necesita azot și potasiu mult mai mari. Este recomandabil cultivatorilor comerciali să își consulte compania de semințe pentru formulele nutritive recomandate pentru soiul de roșii cultivat. Optimizarea raportului N: K este importantă pe măsură ce cultura se maturizează și pe măsură ce lumina disponibilă și lungimea zilei se schimbă. În condiții de lumină puternică, plantele folosesc mai mult N. K înalt în toamnă și începutul lunilor de iarnă îmbunătățește calitatea fructelor. Este o practică obișnuită să se dubleze raportul K: N în lunile de iarnă când plantele primesc mai puțină lumină. PH-ul optim al soluției nutritive trebuie să fie de 5,5-6,0. PH-ul soluției nutritive poate fi redus cu acid fosforic.

Tabelul 2. Pregătirea soluțiilor de macronutrienți și fier pentru roșii (adaptare din Jensen și Malter, 1995)

Micronutrienții trebuie să rămână la aceeași concentrație pe tot parcursul vieții culturii. Concentrațiile de optiu pentru roșii sunt: ​​bor 0,44, cupru 0,05, clor 0,85, mangan 0,62, molibden 0,06, zinc 0,09, fier 2,5 ppm (mg/l).

Tabelul 3. Pregătirea soluției stoc de micronutrienți pentru roșii. Utilizați 250 ml din acest stoc de micronutrienți în fiecare 1000 de litri de soluție nutritivă din tabelul 2 de mai sus. (adaptare din Jensen și Malter, 1995)

Sare de îngrășăminte grame de substanță chimică în 450 ml soluție stoc
Acid boric 7.50
Clorură de mangan 6,75
Clorură de cupru 0,37
Trioxid de molibden 0,15
Sulfat de zinc 1.18

Dacă pentru macronutrienți se folosește o soluție stoc concentrată, atunci sărurile de calciu trebuie păstrate separat de celelalte săruri într-o soluție separată. Acidul azotic sau fosforic poate fi utilizat pentru a reduce pH-ul, dacă este necesar; acidul concentrat trebuie întotdeauna diluat cu atenție înainte de a fi adăugat la soluțiile stoc.

Simptome ale deficiențelor și toxicităților nutrienților

Tulburările nutriționale pot fi foarte complexe, implicând temperatură, umiditate, durata zilei și boli, precum și niveluri de nutrienți. Tulburările multiple pot produce un sindrom care nu seamănă cu nici o tulburare unică. Unii cultivatori consideră că bazarea pe simptomele tulburării plantelor este o abordare reactivă, nu proactivă, deoarece, până la apariția simptomelor, randamentele vor fi fost deja afectate negativ. Simptomele tulburărilor nutriționale nu ar trebui niciodată ignorate, însă sunt disponibile surse excelente de informații pentru a remedia problemele specifice (a se vedea secțiunea Link-uri și referințe de pe acest site web). Producătorii profesioniști ar trebui să țină la îndemână astfel de surse și experți în horticultură și să analizeze în mod curent soluțiile lor nutritive. Tabelul 4 prezintă câteva simptome comune ale tulburărilor de nutrienți la tomate.

Tabelul 4. Tulburări comune ale nutrienților la tomate (adaptare din Resh, 1995)

remediu: utilizați spray foliar de 0,25% la 0,5% soluție de uree

remediu: folosiți spray foliar de sulfat de potasiu 2%

remediu: folosiți spray foliar cu sulfat de magneziu 10%

remediu: spray foliar de 0,75 până la 1,0% soluție de azotat de calciu sau 0,4% clorură de calciu

remediu: spray foliar cu 0,2 până la 0,5% chelat de fier la fiecare 3 până la 4 zile

remediu: spray foliar folosind soluție 1% de sulfat de mangan

remediu: folosiți un spray foliar de 0,1 până la 0,25% borax

remediu: spray foliar cu 0,1 până la 0,5% soluție de sulfat de zinc

remediu: utilizați spray foliar cu 0,1 până la 0,2% soluție de sulfat de cupru la care s-a adăugat 0,5% var hidratat.

remediu: spray foliar cu soluție de 0,07 până la 0,1% de molibdat de amoniu sau sodiu

De îndată ce orice deficiență este confirmată, soluția nutritivă trebuie schimbată cu concentrația elementului deficitar crescută cu 25-30%. După ce deficiența este remediată, concentrația trebuie redusă înapoi la niveluri ușor mai mari decât nivelurile normale. Spray-urile foliare pot fi aplicate pentru un răspuns mai rapid, cu toate acestea ar putea rezulta arderea plantelor. Cel mai bine este să testați un spray foliar pe câteva plante și să așteptați câteva zile pentru a observa efectele înainte de a pulveriza o cultură întreagă.

Eșantionare (soluție nutritivă și țesut vegetal)

Analiza soluției de nutrienți este absolut necesară într-un sistem închis, unde soluția este refolosită și recomandată într-un sistem deschis pentru a verifica concentrațiile de macro și microelemente. Plantele absorb substanțe nutritive în cantități variate în funcție de nevoile lor. Deși monitorizarea pH-ului și a EC va oferi o indicație a modificărilor soluției nutritive, nu poate indica modificări ale absorbției preferențiale a anumitor ioni. Într-un sistem închis, dacă nu este posibilă nicio analiză, atunci soluția nutritivă trebuie schimbată complet la fiecare două săptămâni.

Analiza țesutului plantelor poate oferi alte informații despre sistemul de creștere. Adică, analiza țesuturilor poate indica orice probleme pe care plantele le pot avea în absorbția substanțelor nutritive prezente în soluție. De exemplu, nivelurile fluctuante ale pH-ului, capacitatea mare de schimb de cationi a mediului, umiditatea ridicată sau bolile și nematodele pot preveni absorbția nutrienților de către o plantă.

La scară comercială, soluția nutritivă și analiza țesuturilor plantelor sunt absolut necesare. Analiza țesutului plantelor permite cultivatorului să detecteze o problemă de absorbție/asimilare a substanțelor nutritive care poate să nu fie evidentă într-o analiză a soluției de nutrienți. Consultați laboratorul de testare pentru informații despre eșantionare și pregătirea probelor. Pentru mai multe informații despre nivelurile preconizate de elemente individuale în analiza țesutului de roșii, consultați Producția alimentară hidroponică de Howard Resh, 1995, (citată pe pagina Link-uri și referințe a acestui site web).

Conductivitatea electrică (EC) este o estimare convenabilă a soluțiilor dizolvate totale sau a sărurilor dizolvate totale (TDS) din soluție. Cu toate acestea, deși EC este o funcție a sărurilor din soluție, nu indică concentrația relativă a substanțelor nutritive majore sau cantitatea de oligoelemente (microelemente nutritive) prezente. De exemplu, nivelurile ridicate de calciu pot da o citire EC mai mică decât concentrația echivalentă de ioni de sodiu. Un cultivator nu ar fi capabil să detecteze aceste modificări monitorizând singur EC. Deși modificările TDS și EC pot indica o schimbare a soluției nutritive, nu ar trebui să se bazeze exclusiv pe acestea.

Îmbogățirea dioxidului de carbon

Dioxidul de carbon este necesar pentru creștere, iar nivelurile optime pentru roșii pot fi de 2 până la 5 ori nivelurile atmosferice normale (1000 până la 1500 ppm CO2 față de nivelurile ambientale de 350 ppm). Plantele pot epuiza CO2 într-o seră închisă în câteva ore, reducând semnificativ ratele de creștere. Producătorii care folosesc îmbogățirea cu CO2 au afirmat că vor vedea o creștere de 20 până la 30% a producției de roșii și accelerarea înfloririi și fructificării cu până la 10 zile.

Generatoarele de CO2 special concepute sunt arzătoarele cu gaz natural sau propan conectate la senzori. Marii cultivatori comerciali folosesc adesea gazele de ardere de la un cazan de apă caldă care arde gaze naturale ca sursă de CO2, sau vor folosi CO2 îmbuteliat. Este important ca CO2 să nu conțină gaze contaminate, deoarece roșiile sunt extrem de sensibile la multe gaze, în special la etilenă. Plantele care beneficiază de niveluri ridicate de CO2 pot crește necesarul de îngrășăminte și apă.