Стандартные рецептуры гидропоники из научной литературы – Наука в гидропонике

Когда исследователи начали изучать выращивание растений без почвы, они начали искать смеси питательных веществ, которые могли бы успешно выращивать растения, чтобы эти составы можно было использовать для изучения других аспектов физиологии растений. Если у вас есть смесь питательных веществ, которая, как вы знаете, способствует росту растения без серьезных проблем, вы можете использовать ее в качестве основы для изучения других вещей, например, как растения реагируют на какой-либо экзогенный агент или как изменения температуры или влажности влияют на поглощение питательных веществ. определенные питательные вещества (см. эту статью для ознакомления с историей гидропоники и стандартных растворов). Установление этих стандартных растворов было одним из великих достижений ботаников в двадцатом веке, что позволило провести тысячи подробных исследований растений. В этом посте мы поговорим об этих стандартных растворах и о том, почему они являются отличным стартом для тех, кто хочет создавать свои собственные питательные вещества.

частей на миллион (мг/л)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
К	132,93	187,28	241,24	312,79	236,15	237,33	89,54	157,57	261,57	302.23	430.08	312,79
Ca	136,27	36.07	149.09	163,52	200,39	160,31	161,11	120,23	184,76	172,34	220,43	160,31
мг	19,69	18.71	37.19	49,34	48,61	24.31	55,90	48,61	49.10	50,55	36,46	34.03
N в виде NH4+	0,00	4,90	2.10	18,91	0,00	28.01	19,61	0,00	0,00	0,03	0,01	17.51
Уже	0,00	0,23	1,15	0,46	0,00	0,46	0,00	2.07	0,46	0,69	8,74	0,69
Fe	36,86	2,79	4.02	0,00	1,44	1.12	1.12	5.03	1,34	1,90	7.10	0,84
Мн	0,00	0,62	1,23	0,00	0,50	0,11	0,14	0,40	0,62	1,98	2,40	0,55
Cu	0,00	0,06	0,01	0,00	0,02	0,03	0,00	0,02	0,01	0,10	0,04	0,04
цинк	0,00	0,01	0,01	0,00	0,05	0,13	0,13	0,05	0,11	0,10	0,12	0,03
N как NO3	123,82	77,46	161,50	226,63	210.10	196.09	112,75	112.05	167,80	201.28	241,62	224.11
п	103,45	42,74	64,74	40,89	30,97	61,95	71,24	61,95	30,66	59,78	69,69	38,72
С	25,97	27,90	54,51	65.09	64,13	32.07	96,84	64,13	111,59	67,98	87,22	44,89
Кл	0,00	0,00	0,00	0,00	0,64	1,77	0,00	0,53	0,00	0,00	13.47	0,00
Б	0,00	0,28	1.19	0,00	0,46	0,27	0,10	0,40	0,43	0,30	0,34	0,27
Мо	0,00	0,41	0,00	0,00	0,01	0,05	0,00	0,03	0,05	0,19	0,06	0,34

Одним из лучших мест для сравнения этих стандартных решений является эта статья. В нем авторы исследуют отношения между различными решениями и то, как они похожи или расходятся. В приведенной выше таблице вы можете увидеть сводку концентраций элементарных питательных веществ, найденных в этой статье, для 12 стандартных растворов, которые они сравнивают (в статье они указаны в ммоль/л, но я изменил их на ppm, так как это более часто используемые единицы в поле в наши дни). Как вы можете видеть, некоторые из более старых растворов пропускают некоторые элементы или содержат их в гораздо меньших количествах — поскольку они, вероятно, присутствовали в среде или других солях в виде примесей — в то время как более поздние стандартные растворы действительно содержат все элементы, которые, как мы теперь понимаем, необходимы. для жизни растений.

Интересно отметить, что все эти решения были успешно использованы для выращивания растений, поэтому их конвергентные аспекты могут показать нам некоторые из основных вещей, которые необходимы растениям для роста. Как подчеркивается в документе, соотношение K/Mg/Ca для большинства этих растворов довольно похоже, как и отношения N/S/P. Это означает, что большинство из этих авторов выяснили, что растениям нужны довольно определенные соотношения этих питательных веществ, и эти соотношения поддерживаются с небольшими вариациями благодаря 12 решениям, разработанным на протяжении более 100 лет. Все растворы, разработанные с 1940-х годов, имеют одинаковую конечную концентрацию, а их начальный рН почти всегда находится в диапазоне 4-5 из-за присутствия кислых фосфатных солей, таких как монокалийфосфат.

Тем не менее, есть несколько вещей, которые улучшились в решениях с течением времени. Во-первых, это включение более высоких концентраций всех микронутриентов с течением времени, поскольку качество макронутриентной соли повышалось, источники среды становились более инертными и необходимость их добавления во избежание дефицита становилась очевидной. Необходимость хелатирования микронутриентов также стала очевидной со временем, когда растворы, начавшиеся с раствора Хогланда в 1940-х годах, начали использовать ЭДТА для хелатирования железа, чтобы облегчить проблему осаждения фосфата железа в гидропонных растворах. Это ясно показано в таблице ниже, где авторы показывают, как из первых трех растворов выпало почти или все их железо, в то время как в новейших растворах, таких как раствор Купера, разработанный в 1979 году, было осаждено менее 5,5% железа.

При чтении о стандартных решениях возникает естественный вопрос: какое из них лучше всего использовать? К сожалению, я не думаю, что есть простой ответ. Было проведено несколько исследований, сравнивающих стандартные растворы (см. пример). В конечном итоге в большинстве случаев происходит то, что, хотя большинству решений удается выращивать здоровые культуры, одно из решений оказывается более подходящим для особенностей исследования, потому что его условия лучше согласуются с теми, которые разработали авторы. решения под. Исследование, показывающее, что какое-то решение лучше другого для выращивания растений в заданном наборе условий, не означает, что это решение будет лучшим для всех растений во всех условиях. По этой причине оптимизация питательных растворов для конкретных условий с использованием анализа тканей все еще проводится для максимизации выхода.

Я бы посоветовал просмотреть приведенные выше решения, а также изучить отправные точки для ваших гидропонных культур.. Эти решения, особенно разработанные после 1940 года, хорошо справятся с основной работой по выращиванию ваших растений. Если вы заинтересованы в создании своих собственных растворов, начните с таких растворов, как растворы Хоагланда, Штайнера или Купера, — это отличный способ начать делать свои собственные питательные вещества. Если у вас есть базовое стандартное решение, которое работает на вас, вы можете настроить его, чтобы максимизировать урожайность и улучшить качество урожая.