Нитраты, аммоний и pH в гидропонике — Наука в гидропонике

Стабильность и изменчивость pH в гидропонных растворах всегда была сложной темой для обсуждения. Есть много причин, по которым pH может измениться в гидропонной системе, начиная от используемой среды, присутствующих микроорганизмов и количества углекислого газа в воздухе. Однако наиболее агрессивным фактором в здоровой гидропонной системе без важных сред, изменяющих pH, является поглощение растениями питательных веществ. Сегодня мы поговорим об этом и о том, как соотношение аммония и нитрата сильно влияет на усвоение растениями питательных веществ.

–

–

Как я уже говорил в прошлом в своем блоге, растения всегда будут компенсировать поглощение ионов, высвобождая изменяющий рН ион того же заряда. Если растение поглощает нитрат (NO3-), оно выделяет ион ОН-, чтобы сбалансировать заряд. Этот ион повысит рН. То же самое происходит, когда растение поглощает катион – например, K+ или Ca+2 – поскольку оно выделяет ионы H3O+ для компенсации (один в случае K+ и два в случае Ca+2). Однако растения не поглощают все ионы одинаково, и поэтому, если катионов больше, чем поглощения анионов, pH будет уменьшаться, а в противном случае pH будет увеличиваться.

На изображении выше показано, как растения обычно распределяют поглощение катионов/анионов. В случае анионов наибольший вклад вносят нитраты, в то время как в случае катионов наибольший вклад вносят калий и кальций. Поскольку добавление аммония вместо нитрата приведет к смещению баланса в сторону катионов, мы действительно можем значительно изменить поведение pH, изменив соотношение аммония и нитрата. Для многих растений, особенно плодоносящих, таких как помидоры или огурцы, было установлено, что идеальное соотношение аммония и нитратов составляет около 2:8, и это обычно означает, что рН имеет тенденцию увеличиваться с течением времени, поскольку количество поглощенных анионов будет увеличиваться. больше. Использование более высоких соотношений аммония и нитратов, например 5:5, может обеспечить большую стабильность pH, но это может быть ценой снижения урожайности. Если вы хотите увеличить количество аммония в растворе, сульфат аммония (показан ниже) обычно является самым дешевым источником. Добавление 0,05 г/л (0,18 г/гал) повысит концентрацию NH4+ примерно на 10 частей на миллион.

–

–

Также важно отметить, что вы не можете легко повлиять на поглощение ионов, изменяя концентрацию раствора. Аммоний напрямую влияет на pH, потому что добавление большего количества аммония к раствору почти сразу же добавляет этот аммоний к поглощению катионов растением, потому что он очень легко поглощается, но добавление других катионов может не увеличить их поглощение, потому что регуляторные механизмы окружающей среды или растения могут остановить это. от происходящего. Например, увеличение содержания калия может не увеличить общий размер колонки для поглощения катионов, потому что растение может просто компенсировать это за счет уменьшения поглощения кальция. Такой компенсаторный механизм не существует для аммония, поэтому он так эффективен при изменении относительного размера одной колонки по сравнению с другой.

В конце концов, соотношение нитрат/аммоний, возможно, является одним из самых мощных инструментов контроля за тем, как ваши растения изменяют pH вашего питательного раствора. Однако стремиться к наиболее стабильному pH — с точки зрения поглощения катионов/анионов — может быть не лучшим выбором, поскольку это может снизить урожайность вашей культуры. При оптимальных концентрациях нитратов и аммония для большинства культур характерно некоторое умеренное повышение рН в зависимости от времени. Тем не менее, разные культуры по-разному реагируют на соотношение аммония и нитрата, поэтому вы можете попробовать разные соотношения, чтобы увидеть, что лучше всего подходит для вас, как с точки зрения урожайности, так и с точки зрения простоты управления культурой.