Эти графики действительно точны? – Наука в гидропонике
При выращивании растений в почве или на гидропонике мы заинтересованы в том, чтобы создать им наилучшие условия для усвоения питательных веществ. Если вы когда-либо искали информацию о питании растений и pH, вы, возможно, помните, что находили множество диаграмм, показывающих доступность питательных веществ в зависимости от pH, как показано на изображении ниже, однако вы могли также заметить, что большинство из них изображения не имеют явного источника. Откуда берется эта информация о доступности pH? Какие экспериментальные данные были использованы для построения этих графиков? Должны ли мы доверять этому? В этом посте мы рассмотрим, откуда берутся эти диаграммы «наличия питательных веществ» и следует ли нам их использовать при работе с гидропонными культурами.
Информацию о приведенных выше графиках найти непросто. Люди постоянно копируют эти диаграммы в средствах массовой информации, в рецензируемых статьях, в журналах, на веб-сайтах и т. д. Те, кто цитирует, обычно цитируют друг друга, создавая циклические ссылки, что затрудняет поиск первоисточника. Однако после долгих поисков мне наконец удалось найти первую публикацию с диаграммой такого типа. Это официальный документ 1942 года Эмиля Труога из Университета Висконсина. Статья называется «Известкование почв» и описывает обзор Труога «состояния дел» в отношении известкования почв в Соединенных Штатах и различий в доступности питательных веществ, которые могут быть вызваны различными уровнями pH, заданными известью. причина.
Статья основана не на разумных экспериментах, связанных с доступностью питательных веществ, а на опыте Труога с известкованными почвами и химией, которая была известна в то время. Он прямо признает эти ограничения в статье следующим образом:
Я также подчеркиваю, что диаграмма является обобщенной диаграммой. Так как адекватных и точных данных, относящихся к некоторым сторонам предмета, еще нет, мне пришлось сделать некоторые предположения при его подготовке, и поэтому в нем, несомненно, есть неточности. Будут случаи, которые не соответствуют диаграмме из-за неточностей или особых и специфических условий, например, условий, связанных с садовыми культурами.
«Известкование почв» Эмиля Труога
Поэтому весьма удивительно, что мы продолжаем использовать эту диаграмму, несмотря на то, что было проведено более 80 лет исследований по этому вопросу, и теперь мы знаем значительно больше о химии этого вещества. Кроме того, эта диаграмма была расширена для использования в гидропонике, где она имеет несколько очень важных неточностей. Например, решение Труога снизить доступность азота в зависимости от pH ниже 6 основано не на неспособности растений поглощать азот при снижении pH, а на наблюдениях, проведенных в почве, которые показали, что ниже этого значения бактерии, присутствующие в почва не могла эффективно преобразовывать органический азот в азотный азот, основной источник азота, который могут усваивать сельскохозяйственные культуры. В гидропонике, где нитрат предоставляется в чистом виде, доступность нитрата не снижается при снижении рН раствора.
Несколько других подобных предположений присутствуют в его диаграмме. Поскольку изменения pH, которые он наблюдал, связаны с содержанием извести, снижение доступности является в такой же степени следствием увеличения pH, как и увеличения концентрации как кальция, так и карбонатов в среде. Это существенно влияет на доступность фосфора, которая существенно снижается, так как увеличение рН в сочетании с увеличением концентрации кальция вызывает значительное осаждение фосфатов кальция. Его диаграмма также игнорирует ключевые разработки в области хелатов тяжелых металлов, где поглощение ионов тяжелых металлов может быть беспрепятственным за счет повышения pH из-за использования сильных хелатирующих агентов.
Прочитав статью Труога дальше, я обнаружил, что его диаграмма на самом деле является продолжением диаграммы, созданной почти за 10 лет до этого, в 1935 году, Н. А. Петтингером, младшим агрономом сельскохозяйственной экспериментальной станции Вирджинии. Вы можете прочитать этот технический документ здесь. Аналогичным образом Петтингер создал диаграмму, которая обобщила его опыты с различными питательными веществами в почвах при разных значениях pH, где pH в основном увеличивался или уменьшался в зависимости от присутствия или отсутствия извести. Вы можете увидеть большие различия между обеими диаграммами, в то время как Truog включает все элементы, необходимые растениям, Pettinger включает только наиболее часто используемые питательные вещества, оставляя Zn, B, Mo и Cu вне поля зрения. Петтингер также имеет существенно разные профили доступности для Mg и Fe.
Хотя эти диаграммы являются большим вкладом в область агрономии и широко использовались в течение последних 80 лет, я считаю, что пришло время включить в эти диаграммы многие знания, которые мы получили с 1950-х годов.. Я считаю, что мы можем создать диаграмму, специфичную для доступности питательных веществ в гидропонике, возможно, даже диаграммы, которые показывают профили доступности в зависимости от различных сред. У нас есть много экспериментальных данных по этому вопросу, результат исследований в течение почти столетия, поэтому я верю, что приму вызов и сделаю все возможное. Вместе мы можем создать отличную диаграмму, основанную на фактических данных, которая отражает гораздо более современное понимание доступности питательных веществ в зависимости от pH.
