Как получить больше фосфора в органической гидропонике — Наука в гидропонике

Трудно обеспечить растения легкодоступным фосфором из-за нерастворимости многих соединений фосфора (2). Всякий раз, когда в растворе присутствуют соединения ортофосфорной кислоты, все тяжелые металлы, кальций и магний постепенно образуют нерастворимые фосфатные соли по мере увеличения рН (3). Ожидается, что при высоком рН весь фосфат будет осаждаться, пока есть избыток катионов, образующих эти нерастворимые соли. В этом посте мы поговорим о том, как эта проблема существует в основном в органической гидропонике и как мы можем решить ее, эффективно используя органические источники фосфора.

Фосфор в традиционной гидропонике

В гидропонных системах, которые не являются органическими, растворимые соли фосфора используются для обеспечения фосфора, необходимого для роста растений. Все эти соли являются синтетическими и поэтому не разрешены для использования в органических культурах. В основном это монофосфат калия (MKP) и монофосфат аммония (MAP). При концентрациях, обычно используемых в гидропонике, — 25–100 ppm фосфора — при pH 5,8–6,2 и в присутствии хелатированных тяжелых металлов весь фосфор остается растворимым, и редко возникают проблемы с доступностью фосфора, напрямую связанные с Концентрация P в растворе. Однако при попытке перейти на органическую гидропонную установку, где мы хотим избежать использования всех этих синтетических солей, мы сталкиваемся с большими проблемами с доступностью фосфора.

Органические растворимые фосфорные удобрения

Первая проблема, которую мы обнаруживаем, заключается в том, что не существует органических источников, эквивалентных MAP или MKP. Однако, к счастью, есть некоторые хорошо растворимые органические источники, которые содержат значительное количество фосфора. Некоторые источники гуано особенно богаты фосфором, особенно гуано морских птиц (0-11-0), в то время как некоторые растительные источники, такие как кукурузный экстракт (CSL) (7 -8-6) также может иметь высокое содержание фосфора (1, 9).

Однако эти источники содержат не только фосфор, но и множество различных веществ, которые необходимо учитывать при рассмотрении вопроса об их использовании. В случае CSL очень высокие уровни лактата и органического азота означают, что вам нужно будет приготовить соответствующий компостный чай, чтобы использовать его в питательном растворе. Я написал сообщение в блоге о статье, в которой описывается, как сделать такой препарат.

В случае гуано морских птиц также содержится много кальция (20%), поэтому мы также должны учитывать это в наших рецептурах. Используя 3 г/галлон гуано морских птиц, вы получите раствор, содержащий 38 частей на миллион фосфора и 158 частей на миллион кальция., хотя и не в такой легкодоступной форме, как MKP, он станет доступным намного легче, чем нерастворимые фосфатные добавки. Применение гуано морских птиц должно быть достаточным, чтобы полностью покрыть потребности большинства цветковых растений в фосфоре и кальции. Гуано морских птиц также обладает высокой микробной активностью, что снижает оксигенацию среды при его применении, поэтому вам нужно быть осторожным со свойствами аэрации вашей среды (как я упоминал в этом посте).

Эти органические источники фосфора могут также содержать значительные количества тяжелых металлов. Гуано морских птиц может отличаться значительным содержанием кадмия (4, 5), поэтому убедитесь, что у вас есть анализ растворимого источника фосфора, который вы собираетесь использовать, на наличие тяжелых металлов, чтобы убедиться, что вы не добавляете значительного количества тяжелых металлов в свои культуры.

Нерастворимые органические добавки фосфора

Помимо этих растворимых органических источников фосфора, у нас также есть возможность использовать минеральные добавки, которые могут быть непосредственно введены в среду с самого начала. Эти источники предлагают нам некоторые дополнительные преимущества относительно pH и стабильности питательных веществ во времени, которые не дает использование растворимых растворов. Наиболее распространенными добавками, доступными в этой области, являются каменные фосфаты и костная мука. Не все каменные фосфаты и источники костной муки созданы одинаково, каменные фосфаты, добываемые по всему миру, могут различаться по содержанию карбонатов, что может сильно повлиять на их растворимость. Эти поправки обычно используются в количестве около 60-120 мл на галлон почвы.

Однако растения реагируют на низкое содержание фосфора в корневой зоне, высвобождая органические анионы, которые могут хелатировать металлы и медленно растворять эти фосфаты (6). Тесты с непосредственным добавлением органических кислот показывают, что не все кислоты одинаковы, и некоторые из них намного эффективнее других. В этой статье (7) авторы показали, что щавелевая кислота более эффективна, чем лимонная кислота, в получении фосфора из источника каменного фосфата. Яблочная кислота, очень важная органическая кислота для растений (8), также может быть использована для этой цели и предпочтительнее щавелевой кислоты. Это связано с тем, что щавелевая кислота не только токсична для человека, но и может сильно осаждать металлы, такие как железо, которые также необходимы растениям.

Из литературы мы можем сделать вывод, что добавление этих кислот в концентрации около 1 мМ может быть хорошим способом помочь растворить фосфор, содержащийся в этих добавках каменного фосфата. Полив раствором лимонной или яблочной кислоты с концентрацией 150 мг/л (567 мг/гал) может помочь высвободить эти фосфатные добавки и способствовать поглощению растениями как фосфора, так и связанного с ним кальция. В качестве альтернативы мы также можем использовать фульвокислоту в количестве 40 мг/л для достижения аналогичного эффекта (10).

Заключение

Хотя в органической гидропонике нет простых заменителей фосфора, есть несколько удовлетворительных решений. Растворимые источники фосфора, такие как CSL и гуано морских птиц, могут использоваться для обеспечения большого количества растворимого фосфора, когда это необходимо, в то время как твердые добавки, такие как каменный фосфат и костная мука, могут обеспечить устойчивое высвобождение этих питательных веществ с течением времени, а также повысить стабильность pH среды. Хотя использование только растворимых источников может быть самым простым начальным переходом от чисто гидропонной культуры, им также будет сложнее управлять из-за воздействия на рН среды, которое может иметь такое применение. Комбинация обоих подходов — растворимых удобрений и добавок — часто может быть наиболее успешной при реализации органического гидропонного подхода.