Взгляд на концентрацию питательных веществ — Наука в гидропонике
Эфирные масла являются основной причиной, по которой в настоящее время культивируются несколько видов растений. Эти масла находят широкое применение в пищевой промышленности или в качестве прекурсоров для более сложных продуктов в химической промышленности. Поэтому изменение питательных растворов для максимизации выхода масла в гидропонных установках является важной задачей. Однако, к сожалению, нет четких указаний о том, как этого можно достичь. В сегодняшней статье я хотел создать небольшой литературный обзор различных исследовательских работ, опубликованных в связи с модификацией питательных растворов для увеличения производства эфирных масел, и посмотреть, сможем ли мы сделать некоторые выводы, применимые к растениям, которые их производят.
Разнообразие растений, производящих эфирные масла, поражает воображение. От растений, с которых в основном собирают листья, таких как мята и базилик, до растений, для которых используются цветы, таких как розы, и растений, для которых используются семена, таких как кориандр. Широкое разнообразие источников масла и видов растений подразумевает, что область потенциальных исследований огромна, и каждая потенциальная модификация питательных веществ в каждом растении дает потенциально разные оптимальные измерения. Тем не менее, у растений есть некоторые общие характеристики, такие как фотосинтез и поглощение питательных веществ корнями, а эфирные масла разных растений могут иметь общие компоненты, производимые с использованием сходных химических процессов. По этой причине взгляд на мир исследований по оптимизации питательных растворов для производства эфирных масел, вероятно, послужит основой для оптимизации решения для конкретного растения.
В приведенной выше таблице я обобщаю результаты исследований, которые я нашел в отношении оптимизации некоторых минеральных питательных веществ при гидропонном выращивании растений, в частности, для максимизации выхода эфирного масла. Все эти исследования оптимизировали питательные вещества в заданном диапазоне, и знак >= или <= используется всякий раз, когда найденное оптимальное значение находится в верхней или нижней части диапазона соответственно. Когда в статье было оптимизировано более одного питательного вещества, я даю вам значения для обоих питательных веществ, чтобы вы могли увидеть оптимальное. Всякий раз, когда исследователи предлагают оптимальный диапазон вместо значения в рамках своего исследования, это также включается в качестве диапазона. Я пытался найти статьи, в которых представлены все макроэлементы, но было трудно найти исследования, оптимизирующие некоторые элементы (например, Mg). Хотя я пытался включить как можно больше видов, некоторые виды изучаются чаще, поскольку они более важны с коммерческой точки зрения (например, мята и базилик).
По результатам этих исследований мы можем сразу увидеть некоторые четкие тенденции. Во всех исследованиях нет результатов, где оптимальная концентрация общего азота ниже 150 частей на миллион, и 3 из 4 исследований, которые я нашел, согласны с тем, что оптимальная концентрация азота составляет 200 частей на миллион. В случае с K все исследования сходятся во мнении, что K должен составлять не менее 200 частей на миллион, но я нашел исследование мяты, в котором было получено значение 414 частей на миллион, что намного больше, чем значение, полученное в других исследованиях для того же вида. Это нередкое несоответствие в гидропонике — оптимальные урожаи смешиваются в широком диапазоне выше 200 частей на миллион калия — что может быть вызвано другими проблемами, которые могут повлиять на поглощение калия, такими как концентрация других важных катионов (таких как Ca и Mg) в учебе.
Мне удалось найти только два исследования, посвященных кальцию, и оба они сходятся во мнении об оптимальных значениях между 150 и 180 ppm, хотя они относятся к двум совершенно разным видам растений (базилик и хризантема). В случае Mg я нашел только одно исследование, и его вывод в основном сводился к тому, что в растворе должно быть более 36 частей на миллион Mg. Это неудивительно, так как Mg редко является элементом, ограничивающим рост в гидропонике, и обычно рост не ограничивается им, если только его запас не очень низок по сравнению с запасом других питательных веществ (что бывает очень редко).
В случае фосфора неудивительно, что в большинстве работ, посвященных этому питательному веществу, изучались растения, эфирные масла которых в основном содержатся в цветках (розы и лаванды), поскольку фосфор является питательным веществом, обычно связанным с цветением. В случае с розой лучшим значением в исследовании был, к сожалению, верхний предел, а в случае с лавандой оптимальное достигнутое значение составило 50 частей на миллион. Поэтому в этом случае мы, вероятно, можем только сказать, что оба исследования имеют общий оптимальный результат >= 50 частей на миллион, но трудно установить верхнюю границу для этого. Исследование, посвященное фосфору в мяте колосовой, также показало, что оптимальное содержание фосфора находится именно в этом диапазоне и составляет 50-70 частей на миллион.
| Элемент | частей на миллион |
| Н | 200 |
| п | 60 |
| К | 200 |
| Ca | 160 |
| мг | 45 |
Имея в виду эти результаты, мы можем набросать базовый раствор для растения, на котором планируется производство эфирного масла. Очевидным предположением было бы начать с раствора с профилем концентрации, показанным выше. В этом случае мы нацеливаем N и K на 200 с соотношением N:K, равным 1, и сохраняем Ca на уровне 160, делая K:Ca 1,25 (что на удивление близко к оптимальному значению, обсуждаемому в моем посте о Ca). Мы оставляем P на уровне 60 — середина диапазона 50-70 — и оставляем Mg на уровне 45, что составляет> 38 и является значением, обычно используемым в обычных гидропонных растворах. Вышеупомянутое, безусловно, не будет лучшим решением для какой-либо отдельной установки. первыйно может стать хорошей основой для начала оптимизации, если целью является производство эфирного масла.
