Приготовление собственного питательного раствора из сырых солей: арифметика ppm

Любое бутилированное удобрение — это вода плюс небольшая масса растворимых солей. Если вы знаете анализ сырых солей и умеете выполнить одну строку арифметики, вы можете рассчитать, сколько каждой соли нужно для целевой концентрации. В этой статье разобрана эта арифметика, приведён полный рабочий рецепт, а также хелатные микроэлементы, концентрированные растворы A/B и правила осаждения, от которых зависит, будет ли работать домашняя смесь. Кроме того, здесь дана честная оценка того, кому стоит этим заниматься, а кому лучше по-прежнему покупать готовый продукт.


1. Для кого это, говорим сразу

Мы распространяем готовые линейки удобрений. Поэтому прямо скажем, какое место занимает эта статья.

Приготовление из сырых солей имеет смысл в узком круге случаев:

  • Крупные коммерческие предприятия, где стоимость удобрений — существенная статья расходов и где техник может правильно выполнять смешивание и проверку.
  • Исследования и опыты, где нужно изменять один элемент независимо от остальных, чего готовый продукт сделать не позволяет.
  • Выращиватели, которые действительно не могут достать готовый продукт и вынуждены работать с тем, что доступно на месте.
  • Все, кто хочет понять, что находится в бутылке, — именно ради этого написана большая часть статьи.

Для большинства выращивателей это не имеет смысла, и причины здесь не коммерческие:

  • Готовая линейка — это решённая задача. Соотношения, хелатирование, набор микроэлементов и поведение pH проработаны и протестированы. Воспроизвести это из сырых солей — серьёзная работа.
  • Качество и стабильность солей различаются. Сырые соли сельскохозяйственного класса не всегда соответствуют тому, что написано на этикетке, а простого способа это проверить у вас нет.
  • Осаждение — реальный риск неудачи. Кальций и фосфат, а также кальций и сульфат выпадают в осадок из концентрированной смеси. Поэтому каждая коммерческая линейка разделена на две или три части, которые никогда не смешивают без разбавления.
  • Экономия меньше, чем кажется, если учесть ваше время, приборы, неудачные серии и риск для урожая.

Читайте это, чтобы понимать своё удобрение. Смешивайте из солей, только если вы подходите под один из четырёх случаев выше.

2. EC, CF и ppm в одном абзаце

Основы работы с приборами изложены в теме 392 (pH и EC), поэтому здесь лишь краткая версия. EC (электропроводность) — это то, что ваш прибор физически измеряет, в мСм/см (1 мСм/см = 1000 мкСм/см). CF — то же показание ×10 (1 мСм/см = CF 10). TDS в ppm — это масса, то есть мг растворённых веществ на литр. Чтобы измерить её правильно, нужно выпарить отфильтрованную пробу и взвесить остаток: 50 мл раствора 700 ppm оставляют 35 мг. Ни один ручной «ppm-тестер» не измеряет TDS. Каждый ppm-метр измеряет EC и умножает её на коэффициент пересчёта. Этот коэффициент — приближение, потому что прибор не может знать, что находится в вашем растворе.

3. Ловушка коэффициента пересчёта, калибровка и целевые значения EC

В обиходе используются три коэффициента пересчёта:

Соглашение Пересчёт
США (шкала 500) 1 мСм/см (EC 1,0, CF 10) = 500 ppm
Европейская (шкала 640) 1 мСм/см = 640 ppm
Австралийская (шкала 700) 1 мСм/см = 700 ppm

Какую шкалу использует прибор, зависит от модели, а не только от бренда. Проверьте руководство: многие приборы позволяют задать коэффициент самостоятельно.

Следствие: один и тот же раствор показывает 500, 640 или 700 ppm в зависимости от того, какой прибор вы взяли в руки. Рецепт «700 ppm», написанный для прибора со шкалой 700, — это раствор «500 ppm» на приборе со шкалой 500. Выращиватель, который ориентируется на 700 на приборе со шкалой 500, кормит растения на 40% крепче, чем планировал.

Три вытекающих правила:

  1. Знайте коэффициент пересчёта вашего прибора. Если вы не можете его найти, это повод купить другой прибор.
  2. Для записей и обмена данными предпочитайте EC, а не ppm. EC — это физическое измерение, к которому не привязано никакое соглашение.
  3. Когда вы где-либо видите значение в ppm, в том числе на этом форуме, спрашивайте, по какой шкале оно указано. Если никто не говорит, считайте его приблизительным.

Характеристики прибора: вам нужен прибор, который показывает не менее 0–2000 ppm (или 0–1999). Прибор 0–999 можно «растянуть», разбавив пробу равным объёмом чистой воды и удвоив показание, но результат будет лишь ориентировочным. Водонепроницаемые приборы стоят дороже, и это оправдано.

Калибровка: регулярно проверяйте прибор (разумная привычка — раз в неделю) по стандарту электропроводности. Наиболее распространён 1,413 мСм/см (1413 мкСм/см при 25 °C), а для приборов гидропоники также продаются стандарты 2,77 мСм/см. Калибруйте в EC. Если ваш прибор показывает только ppm, число, которое он должен отображать, зависит от его шкалы. При 1,413 мСм/см линейный прибор со шкалой 500 показывает около 707 ppm, а прибор со шкалой 700 — около 990 ppm.

Целевые значения EC для питательного раствора. Это лишь типичные диапазоны. Правильное значение зависит от культивара, среды, климата и стадии роста:

Стадия Типичная EC питательного раствора (мСм/см)
Сеянцы / клоны 0,4–0,8
Вегетация 1,0–1,6
Цветение 1,4–2,2

Выращиватели на гидропонике и кокосе часто работают в верхней части диапазона цветения. Начинайте с меньшего значения и повышайте его в зависимости от реакции растений. Отдельно: показание дренажа или корневой зоны около 4,0 мСм/см намного превышает любой нормальный питательный раствор. Оно указывает на накопление солей в среде, и среду следует промыть более слабым раствором или чистой водой.

4. Арифметика

Начнём с определения. 1 грамм любого вещества, растворённый в 1 литре воды = 1000 мг/л = 1000 ppm этого вещества.

Теперь учтём, что соль удобрения — это не чистый питательный элемент. Если соль содержит P% данного элемента по массе, то 1 г/л этой соли даёт:

1000 × (P ÷ 100) = 10 × P ppm элемента.

Обратим формулу, чтобы получить то, что вам действительно нужно:

граммов на литр = целевое значение ppm ÷ (10 × P)

где P — процентное содержание этого элемента в соли.

Рабочий пример. Вам нужно 150 ppm азота с помощью нитрата кальция с 15,5% N:

граммов на литр = 150 ÷ (10 × 15,5) = 150 ÷ 155 = 0,97 г/л

Проверка: 0,97 г/л × 15,5% = 0,15 г/л N = 150 мг/л = 150 ppm. Верно.

Второй пример. Вам нужно 50 ppm магния из английской соли (гептагидрат сульфата магния), которая содержит около 9,8% Mg:

граммов на литр = 50 ÷ (10 × 9,8) = 0,51 г/л

Две вещи, которые эта формула не делает, и обе важны:

Она работает с одним элементом за раз. Реальные соли несут более одного элемента. Нитрат кальция поставляет и кальций, и азот, а нитрат калия — и калий, и азот. Рецепт нужно строить пошагово: выберите соль, которая поставляет наиболее ограниченный элемент, рассчитайте её, вычтите то, что она добавляет к другим элементам, и продолжайте. Результат показан в разделе 5.

Этикетки удобрений приводятся не на одной и той же основе. Классическая ловушка: на этикетках NPK фосфор по соглашению выражают как P₂O₅, а калий — как K₂O, а не как элементарные P и K. Для пересчёта: P = P₂O₅ × 0,436, а K = K₂O × 0,830. Если вы подставите в формулу процент P₂O₅ и сочтёте ответ элементарным фосфором, ошибка составит более чем два раза. Прежде чем что-либо считать, проверьте, на какой основе дан анализ вашей соли.

5. Полный рабочий рецепт

Это иллюстративный раствор общего назначения, показывающий метод. Это не таблица кормления, оптимизированная для каннабиса. Проценты — типичные значения с этикеток, пересчитанные на элементарную форму. Используйте цифры с ваших собственных мешков.

Соль (использованный анализ) г/л N P K Ca Mg S
Нитрат кальция (15,5% N, 19% Ca) 0,80 124 – – 152 – –
Монокалийфосфат, MKP (22,7% P, 28,2% K) 0,22 – 50 62 – – –
Нитрат калия (13% N, 38% K) 0,20 26 – 76 – – –
Гептагидрат сульфата магния (9,8% Mg, 13% S) 0,50 – – – – 49 65
Сульфат калия (41,5% K, 18% S) 0,15 – – 62 – – 27
Итого (ppm) 1,87 150 50 200 152 49 92

Каждая ячейка — это просто г/л × 10 × P. Например, MKP даёт 0,22 × 10 × 22,7 = 50 ppm P. Микроэлементы (раздел 6) добавляются сверху.

Оценка EC до смешивания. Переведите каждый основной ион в миллиэквиваленты на литр (ppm ÷ эквивалентная масса). Широко используемое эмпирическое правило: EC (мСм/см) ≈ сумма катионов в мэкв/л ÷ 10. Для этого рецепта: K 200 ÷ 39,1 ≈ 5,1, Ca 152 ÷ 20,0 ≈ 7,6, Mg 49 ÷ 12,2 ≈ 4,0, плюс около 0,6 от небольшой доли аммония в нитрате кальция. Получается около 17,3 мэкв/л, то есть примерно 1,7 мСм/см сверх того, что показывает ваша исходная вода. Анионы уравновешиваются примерно на той же сумме (нитрат ≈ 10,1, сульфат ≈ 5,7, фосфат ≈ 1,6 мэкв/л), что служит полезной проверкой правильности арифметики. Реальная EC меняется в зависимости от набора солей, поэтому это лишь оценка. Последнее слово за прибором.

6. Микроэлементы и хелатное железо

Железо, марганец, цинк, бор, медь и молибден нужны в ничтожных количествах. В качестве грубого ориентира типичные рецепты гидропоники составляют около Fe 1–3, Mn 0,3–0,8, Zn 0,05–0,3, B 0,2–0,5, Cu 0,02–0,1 и Mo 0,01–0,05 ppm. Взвешивать такие количества для небольшой серии без аналитических весов непрактично. Большинство домашних приготовителей покупают готовую хелатную смесь микроэлементов и дозируют её по той же формуле.

Железо должно быть хелатным. Нехелатные соли железа выпадают в осадок при повышении pH. Какой хелат выбрать, зависит от вашего pH:

Хелат Удерживает железо доступным примерно до
Fe-EDTA pH 6,5 (подходит для гидропоники при 5,5–6,0; самый дешёвый)
Fe-DTPA pH 7,5
Fe-EDDHA pH 9 (для сред с высоким pH или жёсткой воды; самый дорогой)

Опубликованные пороговые значения в разных источниках несколько отличаются, но порядок остаётся одним и тем же. Пример с формулой: 13% Fe-EDTA при 2 ppm Fe требует 2 ÷ (10 × 13) = 0,015 г/л. Хелаты железа разрушаются под действием света, что ещё одна причина держать резервуар в темноте.

7. Приготовление концентрированных растворов A/B 100×

Взвешивать граммы при каждой замене резервуара долго, а ошибка сильнее всего проявляется на малых сериях. Стандартное решение — один раз приготовить два концентрированных раствора:

  • Часть A: нитрат кальция, обычно вместе с хелатом железа.
  • Часть B: соли фосфата и сульфата (MKP, нитрат калия, сульфат магния, сульфат калия) и остальные микроэлементы.

Для концентрата 100× приведённого выше рецепта умножьте каждое значение г/л на 100 и растворите в 1 литре концентрата. Часть A: 80 г нитрата кальция (+ 1,5 г Fe-EDTA). Часть B: 22 г MKP, 20 г нитрата калия, 50 г сульфата магния, 15 г сульфата калия. Для использования добавляйте 10 мл A и 10 мл B на литр готового раствора (по 1 литру каждого на 100 литров). Сульфат калия — наименее растворимая соль в части B, поэтому проверьте растворимость, прежде чем увеличивать коэффициент концентрирования. Чётко подпишите обе ёмкости, храните их в темноте и прохладе и никогда не смешивайте A и B друг с другом без разбавления.

8. Порядок смешивания

  • Полностью растворяйте каждое твёрдое вещество. Тёплая вода ускоряет растворение. Убедитесь, что каждое твёрдое вещество полностью растворилось, прежде чем измерять, потому что нерастворённая соль на дне резервуара делает показание прибора бессмысленным.
  • Добавляйте каждую часть отдельно в полный объём воды и перемешивайте между частями. Никогда не смешивайте концентраты друг с другом без разбавления, особенно кальций с фосфатом или сульфатом. Погружной насос поддерживает перемешивание резервуара, пока вы работаете.
  • Сначала основные соли, добавки в последнюю очередь. Органические добавки делают показания EC ненадёжными, поэтому добавляйте их только после того, как показания по солям достигли нужных значений.
  • Сначала задайте EC, затем pH. pH стабилизируется дольше, чем EC, поэтому перед измерением хорошо перемешайте. Ориентируйтесь примерно на 5,5–6,0 в гидропонике (подробности в теме 392). Не гонитесь за десятыми долями.
  • Разбавляйте pH UP/DOWN и добавляйте медленно при перемешивании. Локальная зона с высоким pH может вызвать осаждение фосфата кальция и железа.
  • Начинайте с малого и увеличивайте постепенно. Каждый культивар реагирует немного по-своему.
  • Делайте всё проще. Не пытайтесь добавлять всё подряд.
  • Заменяйте раствор, а не гонитесь за дефицитом. После нескольких дней кормления баланс резервуара смещается. Обычно правильная реакция на подозрение на проблему с питанием — заменить раствор, а не добавлять в него что-либо (см. тему 1337, Блокировка питательных веществ).
  • Держите резервуар при 20–22 °C и не допускайте попадания света. Это намного снижает проблему водорослей. Более тёплая вода удерживает меньше растворённого кислорода, а барботирование может довести его лишь до насыщения, но не выше.

Этот последний пункт — самый важный в нашем регионе. Резервуар в некондиционируемом помещении в Юго-Восточной Азии сам по себе не будет держать 20–22 °C. Тёплый питательный раствор удерживает меньше кислорода, и именно в таких условиях закрепляются Pythium и корневая гниль. Охлаждение резервуара здесь не опционально. Как минимум утеплите резервуар, не ставьте его на тёплый пол и не допускайте попадания света. Это самое большое отличие гидропоники в умеренном климате от гидропоники в тропическом.

9. Если вы собираетесь делать это правильно

  1. Прибор для измерения EC, который вы откалибровали и коэффициент пересчёта которого вам известен.
  2. pH-метр, откалиброванный.
  3. Весы с точностью 0,01 г для основных солей и готовая смесь микроэлементов, если только у вас нет аналитических весов.
  4. Соли с заявленным гарантированным анализом от поставщика, который готов его предоставить.
  5. Отдельные растворы A и B, никогда не смешиваемые без разбавления.
  6. Письменный рецепт с показанным расчётом, чтобы вы могли его проверить, а кто-то другой — воспроизвести.
  7. Записи: серия, дата, целевая и измеренная EC и pH, а также то, как отреагировали растения.

Причины неудач при домашнем смешивании солей редко кроются в арифметике. Это нерастворённая соль, осаждённый кальций, прибор на неверной шкале и неправильно подписанный мешок.

Для всех в регионе, кто действительно смешивал из сырых солей: что вам удалось найти и каким было качество анализа? Арифметика на этой странице проста. Настоящий вопрос в том, можно ли купить мешок нитрата кальция в Таиланде или Вьетнаме и доверять указанному на нём числу, и ответить на него могут только те, кто пробовал.

Что почитать по теме на форуме: тема 392 (pH и EC), тема 268 (Общие питательные вещества), тема 1337 (Блокировка питательных веществ), а также статьи с графиками кормления по брендам CANNA, Grotek, Advanced Nutrients, House & Garden и BioBizz.

Эта статья содержит техническую садоводческую информацию для читателей, действующих легально в своей юрисдикции. Соли удобрений — это химические вещества: храните их безопасно, держите вдали от детей и следуйте паспорту безопасности поставщика. Каннабис регулируется в каждой стране по-разному. В Таиланде соцветие каннабиса является контролируемым растением в соответствии с Уведомлением Министерства общественного здравоохранения о контролируемых растениях (каннабис) 2568 г. буддийской эры. Оно может отпускаться только по рецепту на бланке PT 33, не может продаваться или рекламироваться в интернете и не может использоваться в рекреационных целях. Выращивание и торговля подпадают под правила лицензирования Министерства общественного здравоохранения. Закон о контроле каннабиса пока остаётся проектом. Ничто здесь не является юридической или медицинской консультацией.