原料塩から自分で養液を調合する:ppmの計算方法

市販のボトル入り肥料はすべて、水と少量の水溶性塩類でできています。原料塩の成分分析値がわかり、1行の計算ができれば、目標濃度に必要な各塩の量を算出できます。本記事では、その計算方法、完全な計算例付きレシピ、キレート化された微量栄養素(マイクロ栄養素)、濃縮A/Bストック液、そして自家調合がうまくいくかどうかを左右する沈殿のルールを解説します。また、誰がこれを行うべきで、誰が配合済み製品を買い続けるべきかについても、率直な見解を示します。


1. 最初に明言:この記事は誰のためのものか

私たちは配合済み肥料ラインの販売代理店です。 そのため、この記事の立ち位置については率直にお伝えします。

原料塩からの調合が理にかなうのは、限られたケースだけです:

  • 大規模な商業栽培で、肥料コストが無視できない費用項目であり、技術者が調合と検証をきちんと行える場合。
  • 研究・試験で、1つの元素だけを独立して変化させる必要がある場合。これは配合済み製品ではできません。
  • 配合済み製品がどうしても入手できず、現地で手に入るもので対応する必要がある栽培者。
  • ボトルの中身を理解したい人すべて。本記事の大部分はこのために存在します。

ほとんどの栽培者にとっては理にかなわず、その理由は商業的なものではありません:

  • 配合済みラインは「解決済みの問題」です。 比率、キレート化、微量栄養素(マイクロ栄養素)の配合、pHの挙動はすでに検討・検証されています。それを原料塩から再現するのは相当な作業です。
  • 塩の品質と均一性にはばらつきがあります。 農業用グレードの原料塩は必ずしも表示どおりではなく、それを手軽に確認する方法もありません。
  • 沈殿は現実に起こる失敗パターンです。 カルシウムとリン酸、あるいはカルシウムと硫酸は、濃縮液の中で沈殿します。市販のラインがすべて2液または3液に分かれており、原液のまま混ぜないようになっているのはこのためです。
  • 節約効果は見かけより小さくなります。 自分の時間、メーター、失敗したバッチ、作物へのリスクを考慮に入れればなおさらです。

肥料を理解するためにこの記事を読んでください。原料塩から調合するのは、上記4つのケースのいずれかに当てはまる場合だけにしてください。

2. EC、CF、ppmを1段落で

メーターの基本はトピック392(pH & EC)で扱っているため、ここでは要点のみを示します。**EC(電気伝導度)**はメーターが物理的に測定している値で、単位はmS/cm(1 mS/cm = 1,000 µS/cm)です。CFは同じ値を10倍したものです(1 mS/cm = CF 10)。ppmで表すTDSは質量であり、1リットルあたりの溶存固形物のmg数を意味します。正確に測定するには、ろ過したサンプルを蒸発させて残留物の重さを量ります。700 ppmの溶液50 mlからは35 mgが残ります。ハンディタイプの「ppmペン」でTDSを測定しているものはありません。 ppmメーターはすべてECを測定し、それに換算係数を掛けています。メーターは溶液の中身を知り得ないため、この係数は近似値にすぎません。

3. 換算係数の落とし穴、校正、ECの目標値

一般的に使われている換算係数は3つあります:

方式 換算
米国式(500スケール) 1 mS/cm(EC 1.0、CF 10)= 500 ppm
欧州式(640スケール) 1 mS/cm = 640 ppm
オーストラリア式(700スケール) 1 mS/cm = 700 ppm

メーターがどのスケールを使うかは、ブランドだけでなく機種によって異なります。取扱説明書を確認してください。多くのメーターでは係数を自分で設定できます。

その結果: 同じ溶液でも、どのメーターを手に取るかによって500、640、700 ppmと表示が変わります。700スケールのメーター用に書かれた「700 ppm」のレシピは、500スケールのメーターでは「500 ppm」の溶液です。500スケールのメーターで700を目標にした栽培者は、意図より40%濃く施肥していることになります。

ここから導かれる3つのルール:

  1. 自分のメーターの換算係数を把握する。 見つけられないなら、それは別のメーターを買う理由になります。
  2. 記録や情報共有にはppmよりECを使う。 ECは物理的な測定値であり、方式の取り決めに左右されません。
  3. このフォーラムを含め、どこかでppmの数値を見たら、どのスケールかを確認する。 誰も明記していなければ、概算値として扱ってください。

メーターの仕様: 少なくとも0–2,000 ppm(または0–1,999)を測定できるメーターを選びましょう。0–999のメーターでも、サンプルを同量のきれいな水で薄めて表示値を2倍にすれば測定範囲を広げられますが、結果はあくまで大まかなものです。防水メーターは高価ですが、それだけの価値があります。

校正: 導電率標準液を使って定期的に(週1回が妥当な習慣です)メーターを確認してください。1.413 mS/cm(25 °Cで1,413 µS/cm)が最も広く使われており、水耕栽培用メーター向けには2.77 mS/cmの標準液も販売されています。校正はECで行ってください。メーターがppmしか表示しない場合、表示されるべき数値はスケールによって異なります。1.413 mS/cmでは、線形の500スケールのメーターで約707 ppm、700スケールのメーターで約990 ppmと表示されます。

施肥用養液のECの目標値。 これらはあくまで一般的な範囲です。適切な値は栽培品種(カルティバー)、培地、気候、生育段階によって異なります:

生育段階 一般的な施肥EC(mS/cm)
実生 / クローン 0.4–0.8
栄養成長期 1.0–1.6
開花期 1.4–2.2

水耕栽培やココ培地の栽培者は、開花期の範囲の上側で運用することがよくあります。低めから始め、植物の反応に応じて上げていきましょう。これとは別に、排水または根圏の測定値が約4.0 mS/cmというのは、通常の施肥をはるかに上回る値です。これは培地内に塩類が蓄積していることを示しており、薄めた溶液または真水で培地を洗い流してください。

4. 計算方法

定義から始めます。 任意の物質1グラムを1リットルの水に溶かしたもの = 1,000 mg/L = その物質の1,000 ppm。

次に、肥料塩は純粋な養分ではないことを考慮します。 ある塩が質量で特定の元素を**P%**含む場合、その塩1 g/Lが供給するのは:

1,000 × (P ÷ 100) = その元素の10 × P ppm

式を逆にして、実際に知りたい値を求めます:

1リットルあたりのグラム数 = 目標ppm ÷ (10 × P)

ここでPは、その塩に含まれる当該元素の割合(%)です。

計算例。 N 15.5%の硝酸カルシウムを使って、窒素を150 ppmにしたい場合:

1リットルあたりのグラム数 = 150 ÷ (10 × 15.5) = 150 ÷ 155 = 0.97 g/L

検算: 0.97 g/L × 15.5% = Nが0.15 g/L = 150 mg/L = 150 ppm。正しい値です。

2つ目の例。 Mgを約9.8%含むエプソムソルト(硫酸マグネシウム七水和物)から、マグネシウムを50 ppmにしたい場合:

1リットルあたりのグラム数 = 50 ÷ (10 × 9.8) = 0.51 g/L

この式ではできないことが2つあり、どちらも重要です:

一度に1つの元素しか扱えません。 実際の塩は複数の元素を含んでいます。硝酸カルシウムはカルシウムと窒素の両方を、硝酸カリウムはカリウムと窒素の両方を供給します。そのためレシピは段階的に組み立てる必要があります。最も制約の大きい元素を供給する塩を選んで計算し、それが他の元素に加える分を差し引き、これを繰り返します。その結果を第5節で示します。

肥料の表示はすべて同じ基準ではありません。 典型的な落とし穴:NPK表示では慣例として、リンを元素のPではなくP₂O₅で、カリウムを元素のKではなくK₂Oで表します。換算式はP = P₂O₅ × 0.436、K = K₂O × 0.830です。P₂O₅の割合を式に入れ、その答えを元素としてのリンとして扱うと、2倍以上ずれてしまいます。計算を始める前に、使う塩の成分分析値がどちらの基準なのかを確認してください。

5. 完全な計算例付きレシピ

これは手法を示すための汎用的な例示用溶液であり、大麻向けに最適化された施肥チャートではありません。割合は一般的な表示分析値を元素換算したものです。ご自身の袋に記載された数値を使ってください。

塩(使用した分析値) g/L N P K Ca Mg S
硝酸カルシウム(N 15.5%、Ca 19%) 0.80 124 – – 152 – –
リン酸一カリウム、MKP(P 22.7%、K 28.2%) 0.22 – 50 62 – – –
硝酸カリウム(N 13%、K 38%) 0.20 26 – 76 – – –
硫酸マグネシウム七水和物(Mg 9.8%、S 13%) 0.50 – – – – 49 65
硫酸カリウム(K 41.5%、S 18%) 0.15 – – 62 – – 27
合計(ppm) 1.87 150 50 200 152 49 92

各セルは単純にg/L × 10 × Pです。たとえばMKPでは0.22 × 10 × 22.7 = P 50 ppmとなります。微量栄養素(マイクロ栄養素)(第6節参照)は、これに上乗せして加えます。

調合前にECを見積もる。 主要イオンをそれぞれ1リットルあたりのミリ当量に換算します(ppm ÷ 当量)。広く使われている経験則はEC(mS/cm)≈ 陽イオン合計(meq/L)÷ 10です。このレシピの場合:K 200 ÷ 39.1 ≈ 5.1、Ca 152 ÷ 20.0 ≈ 7.6、Mg 49 ÷ 12.2 ≈ 4.0、さらに硝酸カルシウムに含まれる少量のアンモニウム分から約0.6。合計で約17.3 meq/Lとなり、原水のEC値に約1.7 mS/cmが上乗せされることになります。陰イオンもほぼ同じ合計で釣り合っており(硝酸 ≈ 10.1、硫酸 ≈ 5.7、リン酸 ≈ 1.6 meq/L)、計算が正しいかどうかの有用なチェックになります。実際のECは塩の組み合わせによって変わるため、これはあくまで推定値です。最終的な判断はメーターに委ねます。

6. 微量栄養素(マイクロ栄養素)とキレート鉄

鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、銅、モリブデンはごく微量だけ必要とされます。大まかな目安として、一般的な水耕栽培レシピではFe 1–3、Mn 0.3–0.8、Zn 0.05–0.3、B 0.2–0.5、Cu 0.02–0.1、Mo 0.01–0.05 ppm程度です。小さなバッチ向けにこれほどの量を量るのは、分析用天秤がなければ現実的ではありません。自家調合する人の多くは、市販のキレート化微量栄養素(マイクロ栄養素)ブレンドを購入し、同じ式で投与量を決めています。

鉄はキレート化されていなければなりません。 キレート化されていない鉄塩はpHが上がると沈殿します。どのキレート剤を選ぶかはpHによって決まります:

キレート剤 鉄を利用可能な状態に保てる上限(約)
Fe-EDTA pH 6.5(5.5–6.0で運用する水耕栽培には十分。最も安価)
Fe-DTPA pH 7.5
Fe-EDDHA pH 9(高pHの培地や硬水向け。最も高価)

公表されている上限値は情報源によって多少異なりますが、順序は一貫しています。式を使った例:13%のFe-EDTAでFe 2 ppmにするには、2 ÷ (10 × 13) = 0.015 g/Lが必要です。鉄キレートは光で分解されるため、これも養液タンクを暗く保つべき理由の一つです。

7. 100倍A/Bストック液の作り方

養液タンクを交換するたびにグラム単位で計量するのは時間がかかり、誤差は小さなバッチで最も大きくなります。標準的な解決策は、2種類の濃縮ストック液を一度にまとめて作っておくことです:

  • パートA: 硝酸カルシウム。通常は鉄キレートも一緒に入れます。
  • パートB: リン酸塩と硫酸塩(MKP、硝酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム)、およびその他の微量栄養素(マイクロ栄養素)。

上記レシピの100倍ストック液を作るには、各g/Lの数値を100倍し、ストック液1リットルに溶かします。パートA: 硝酸カルシウム80 g(+ Fe-EDTA 1.5 g)。パートB: MKP 22 g、硝酸カリウム20 g、硫酸マグネシウム50 g、硫酸カリウム15 g。使用時は、最終溶液1リットルあたりAを10 ml、Bを10 ml加えます(100リットルあたり各1リットル)。硫酸カリウムはパートBの中で最も溶けにくい塩なので、濃縮倍率をさらに上げる前に溶解度を確認してください。両方の容器にわかりやすくラベルを貼り、冷暗所で保管し、AとBを原液のまま混ぜることは絶対にしないでください。

8. 調合手順

  • 固形物はすべて完全に溶かす。 温水を使うと早く溶けます。測定前にすべての固形物が完全に溶けていることを確認してください。タンクの底に溶け残った塩があると、メーターの数値は意味を失います。
  • 各パートは全量の水に別々に加え、パートごとに撹拌する。 濃縮液同士を原液のまま混ぜてはいけません。特にカルシウムとリン酸または硫酸の組み合わせは厳禁です。水中ポンプを使えば、作業中もタンク内を混ざった状態に保てます。
  • 主要な塩類を先に、肥料添加剤(サプリメント)は最後に。 有機系の肥料添加剤(サプリメント)はECの測定値を不正確にするため、塩類による数値が狙いどおりになってから加えてください。
  • 先にEC、次にpHを調整する。 pHはECより安定するまでに時間がかかるため、測定前によく混ぜてください。水耕栽培ではおおよそ5.5–6.0を目指します(詳細はトピック392)。小数点以下まで追いかけないこと。
  • pH UP/DOWN剤は薄めてから、撹拌しながらゆっくり加える。 局所的に高pHの部分ができると、リン酸カルシウムや鉄が沈殿することがあります。
  • 低めから始めて徐々に上げる。 栽培品種(カルティバー)ごとに反応は少しずつ異なります。
  • シンプルに保つ。 何でも加えようとしないこと。
  • 欠乏症を追いかけるより養液を交換する。 数日間施肥を続けると、タンク内の養分バランスはずれていきます。養分の問題が疑われるときの通常の正しい対応は、何かを足すことではなく養液を交換することです(トピック1337「養分ロックアウト」を参照)。
  • タンクを20–22 °Cに保ち、光を遮る。 そうすれば藻の問題は大幅に減ります。水温が高いほど溶存酸素は少なくなり、エアレーションで高められるのは飽和点までで、それ以上にはなりません。

この最後の点こそ、この地域で最も重要なポイントです。 東南アジアの空調のない部屋に置いたタンクは、自然に20–22 °Cに保たれることはありません。温かい養液は保持できる酸素が少なく、これはまさにPythiumや根腐れ病が定着する条件です。ここでは養液タンクの冷却は必須です。最低限、タンクを断熱し、温かい床に直接置かず、光が当たらないようにしてください。 これは温帯気候と熱帯気候で水耕栽培を行う際の、ただ一つの最大の違いです。

9. 本格的に取り組むなら

  1. 校正済みで、換算係数を把握しているECメーター。
  2. 校正済みのpHメーター。
  3. 主要な塩類用の0.01 g単位まで量れるはかり。分析用天秤がない場合は、微量栄養素(マイクロ栄養素)の調合済みミックス。
  4. 保証成分分析値を提示してくれる供給業者から購入した、保証成分分析値が明記された塩。
  5. AとBの別々のストック液。原液のまま混ぜないこと。
  6. 検算でき、他の人も再現できるよう、計算過程を示した書面のレシピ。
  7. 記録: バッチ、日付、目標および実測のECとpH、そして植物がどう反応したか。

自家での塩類調合における失敗の原因が計算であることはまれです。原因は溶け残った塩、沈殿したカルシウム、スケール設定の誤ったメーター、そして表示の誤った袋です。

この地域で実際に原料塩から調合したことのある方へ:何が入手でき、成分分析値の品質はどうでしたか? このページの計算は単純です。本当の問題は、タイやベトナムで硝酸カルシウムの袋を買って、そこに書かれた数値を信頼できるかどうかであり、それに答えられるのは実際に試した人だけです。

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本記事は、各自の法域で合法的に活動する読者向けの園芸技術情報です。肥料塩は化学物質です。安全に保管し、子どもの手の届かない場所に置き、供給業者の安全データシートに従ってください。大麻の規制は国ごとに異なります。タイでは、大麻の花穂は保健省告示「規制ハーブ(大麻)に関する件」仏暦2568年に基づく規制ハーブです。PT 33様式の処方箋に基づいてのみ提供でき、オンラインでの販売や広告は禁止され、娯楽目的で使用することもできません。栽培と取引は保健省の許認可規則の対象となります。大麻規制法はまだ草案の段階です。本記事のいかなる内容も、法的または医学的な助言ではありません。