Tự pha dung dịch dinh dưỡng từ muối nguyên liệu: phép tính ppm

Mọi loại dinh dưỡng đóng chai đều là nước cộng với một lượng nhỏ muối hòa tan. Nếu biết thành phần phân tích của các loại muối nguyên liệu và làm được một dòng tính toán, bạn có thể tính ra cần bao nhiêu mỗi loại cho một nồng độ mục tiêu. Bài viết này trình bày phép tính đó, một công thức mẫu hoàn chỉnh, vi lượng (micronutrient) dạng chelate, dung dịch gốc đậm đặc A/B và các quy tắc kết tủa quyết định việc một hỗn hợp tự pha tại nhà có hiệu quả hay không. Bài cũng đưa ra góc nhìn thẳng thắn về việc ai nên tự làm và ai nên tiếp tục mua sản phẩm đã được pha chế sẵn.


1. Dành cho ai, nói rõ ngay từ đầu

Chúng tôi phân phối các dòng dinh dưỡng đã pha chế sẵn. Vì vậy chúng tôi sẽ nói thẳng về vị trí của bài viết này.

Việc pha từ muối nguyên liệu chỉ hợp lý trong một số ít trường hợp:

  • Các cơ sở thương mại quy mô lớn, nơi chi phí dinh dưỡng là một khoản đáng kể và có kỹ thuật viên có thể thực hiện việc pha trộn và kiểm tra đúng cách.
  • Công việc nghiên cứu và thử nghiệm, nơi bạn cần thay đổi riêng một nguyên tố, điều mà sản phẩm đã pha chế sẵn không làm được.
  • Người trồng thực sự không thể tìm mua sản phẩm đã pha chế sẵn và phải làm việc với những gì có sẵn tại địa phương.
  • Bất kỳ ai muốn hiểu bên trong chai có gì, đây cũng là lý do phần lớn bài viết này tồn tại.

Cách này không phù hợp với đa số người trồng, và lý do không mang tính thương mại:

  • Dòng sản phẩm đã pha chế sẵn là một bài toán đã được giải. Tỷ lệ, chelate hóa, gói vi lượng (micronutrient) và đặc tính pH đều đã được nghiên cứu và thử nghiệm. Tái tạo điều đó từ muối nguyên liệu là một công việc thực sự.
  • Chất lượng và độ đồng đều của muối khác nhau. Muối nguyên liệu cấp nông nghiệp không phải lúc nào cũng đúng như nhãn ghi, và bạn không có cách kiểm tra dễ dàng.
  • Kết tủa là một dạng hỏng thực sự. Canxi và phosphate, hoặc canxi và sulphate, sẽ kết tủa khỏi hỗn hợp đậm đặc. Đây là lý do mọi dòng thương mại đều được chia thành hai hoặc ba phần không bao giờ được trộn với nhau khi chưa pha loãng.
  • Khoản tiết kiệm nhỏ hơn vẻ ngoài khi tính cả thời gian của bạn, các thiết bị đo, các lô sản xuất hỏng và rủi ro cho vụ trồng.

Hãy đọc bài này để hiểu phân bón của bạn. Chỉ pha từ muối nếu bạn thuộc một trong bốn trường hợp trên.

2. EC, CF và ppm trong một đoạn

Các kiến thức cơ bản về máy đo được trình bày trong chủ đề 392 (pH & EC), nên ở đây chỉ nêu ngắn gọn. EC (độ dẫn điện) là thứ máy đo của bạn đo trực tiếp, tính bằng mS/cm (1 mS/cm = 1000 µS/cm). CF là cùng số đo đó ×10 (1 mS/cm = CF 10). TDS tính bằng ppm là một khối lượng, nghĩa là mg chất rắn hòa tan trên mỗi lít. Để đo đúng, bạn phải làm bay hơi một mẫu đã lọc và cân phần cặn: 50 ml dung dịch 700 ppm để lại 35 mg. Không có “bút đo ppm” cầm tay nào đo TDS. Mọi máy đo ppm đều đo EC rồi nhân với một hệ số quy đổi. Hệ số đó chỉ là giá trị xấp xỉ, vì máy không thể biết trong dung dịch của bạn có gì.

3. Cái bẫy hệ số quy đổi, hiệu chuẩn và mục tiêu EC

Có ba hệ số quy đổi đang được dùng phổ biến:

Quy ước Quy đổi
Mỹ (thang 500) 1 mS/cm (EC 1,0, CF 10) = 500 ppm
Châu Âu (thang 640) 1 mS/cm = 640 ppm
Úc (thang 700) 1 mS/cm = 700 ppm

Máy đo dùng thang nào tùy thuộc vào model, không chỉ thương hiệu. Hãy kiểm tra hướng dẫn sử dụng: nhiều máy cho phép bạn tự đặt hệ số.

Hệ quả: cùng một dung dịch sẽ hiển thị 500, 640 hoặc 700 ppm tùy theo bạn cầm máy nào. Một công thức “700 ppm” viết cho máy thang 700 sẽ là dung dịch “500 ppm” trên máy thang 500. Người trồng nhắm đến 700 trên máy thang 500 đang bón đậm hơn 40% so với dự định.

Ba quy tắc rút ra:

  1. Biết hệ số quy đổi của máy đo của bạn. Nếu không tìm ra được, đó là lý do để mua máy khác.
  2. Ưu tiên dùng EC thay vì ppm để ghi chép và trao đổi. EC là một phép đo vật lý không gắn với quy ước nào.
  3. Khi thấy một con số ppm ở bất cứ đâu, kể cả trên diễn đàn này, hãy hỏi nó theo thang nào. Nếu không ai nói, hãy coi nó là giá trị xấp xỉ.

Thông số máy đo: bạn nên dùng máy đọc được ít nhất 0–2000 ppm (hoặc 0–1999). Máy 0–999 có thể mở rộng bằng cách pha loãng mẫu với một thể tích nước sạch bằng nhau rồi nhân đôi số đọc, nhưng kết quả chỉ mang tính tương đối. Máy chống nước giá cao hơn và đáng đầu tư.

Hiệu chuẩn: hãy kiểm tra máy định kỳ (hằng tuần là một thói quen hợp lý) bằng dung dịch chuẩn độ dẫn điện. 1,413 mS/cm (1413 µS/cm ở 25 °C) được dùng rộng rãi nhất, và dung dịch chuẩn 2,77 mS/cm cũng được bán cho máy đo thủy canh. Hãy hiệu chuẩn theo EC. Nếu máy của bạn chỉ hiển thị ppm, con số nó phải hiển thị phụ thuộc vào thang của nó. Ở 1,413 mS/cm, máy thang 500 tuyến tính hiển thị khoảng 707 ppm và máy thang 700 hiển thị khoảng 990 ppm.

Mục tiêu EC cho dung dịch bón. Đây chỉ là các khoảng điển hình. Giá trị phù hợp phụ thuộc vào giống trồng trọt (cultivar), giá thể, khí hậu và giai đoạn sinh trưởng:

Giai đoạn EC dung dịch bón điển hình (mS/cm)
Cây con / cây nhân bản (clone) 0,4–0,8
Sinh trưởng thân lá 1,0–1,6
Ra hoa 1,4–2,2

Người trồng thủy canh và coco thường chạy ở phần trên của khoảng ra hoa. Hãy bắt đầu thấp hơn và tăng dần theo phản ứng của cây. Ngoài ra, số đo nước thoát hoặc vùng rễ khoảng 4,0 mS/cm cao hơn nhiều so với bất kỳ dung dịch bón bình thường nào. Nó cho thấy muối đang tích tụ trong giá thể, và bạn nên rửa giá thể bằng dung dịch loãng hơn hoặc nước thường.

4. Phép tính

Bắt đầu từ định nghĩa. 1 gam của bất kỳ chất nào hòa tan trong 1 lít nước = 1000 mg/L = 1000 ppm của chất đó.

Giờ hãy tính đến việc muối phân bón không phải là chất dinh dưỡng nguyên chất. Nếu một loại muối chứa P% của một nguyên tố theo khối lượng, thì 1 g/L muối đó cung cấp:

1000 × (P ÷ 100) = 10 × P ppm nguyên tố đó.

Đảo ngược để có thứ bạn thực sự cần:

gam trên lít = ppm mục tiêu ÷ (10 × P)

trong đó P là phần trăm nguyên tố đó trong muối.

Ví dụ minh họa. Bạn muốn 150 ppm nitơ, dùng canxi nitrat chứa 15,5% N:

gam trên lít = 150 ÷ (10 × 15,5) = 150 ÷ 155 = 0,97 g/L

Kiểm tra lại: 0,97 g/L × 15,5% = 0,15 g/L N = 150 mg/L = 150 ppm. Đúng.

Ví dụ thứ hai. Bạn muốn 50 ppm magie từ muối Epsom (magie sulphate heptahydrate), chứa khoảng 9,8% Mg:

gam trên lít = 50 ÷ (10 × 9,8) = 0,51 g/L

Công thức này không làm được hai việc, và cả hai đều quan trọng:

Nó chỉ tính cho từng nguyên tố một. Muối thực tế mang nhiều hơn một nguyên tố. Canxi nitrat cung cấp cả canxi và nitơ, còn kali nitrat cung cấp cả kali và nitơ. Bạn phải xây dựng công thức từng bước: chọn loại muối cung cấp nguyên tố bị ràng buộc nhất, tính toán, trừ đi phần nó bổ sung cho các nguyên tố khác, rồi tiếp tục. Phần 5 cho thấy kết quả.

Nhãn phân bón không phải lúc nào cũng cùng một cơ sở. Cái bẫy kinh điển: nhãn NPK theo quy ước biểu thị phospho dưới dạng P₂O₅ và kali dưới dạng K₂O, không phải P và K nguyên tố. Để quy đổi: P = P₂O₅ × 0,436, và K = K₂O × 0,830. Nếu bạn đưa phần trăm P₂O₅ vào công thức và coi kết quả là phospho nguyên tố, bạn sẽ sai lệch hơn hai lần. Hãy kiểm tra thành phần phân tích của muối dùng cơ sở nào trước khi tính bất cứ thứ gì.

5. Một công thức mẫu hoàn chỉnh

Đây là một dung dịch đa dụng mang tính minh họa để trình bày phương pháp. Nó không phải bảng bón tối ưu cho cần sa. Các phần trăm là thành phần phân tích điển hình trên nhãn đã được quy đổi sang dạng nguyên tố. Hãy dùng các số liệu trên bao bì của chính bạn.

Muối (thành phần phân tích được dùng) g/L N P K Ca Mg S
Canxi nitrat (15,5% N, 19% Ca) 0,80 124 – – 152 – –
Monokali phosphat, MKP (22,7% P, 28,2% K) 0,22 – 50 62 – – –
Kali nitrat (13% N, 38% K) 0,20 26 – 76 – – –
Magie sulphate heptahydrate (9,8% Mg, 13% S) 0,50 – – – – 49 65
Kali sulphate (41,5% K, 18% S) 0,15 – – 62 – – 27
Tổng (ppm) 1,87 150 50 200 152 49 92

Mỗi ô đơn giản là g/L × 10 × P. Ví dụ, MKP cho 0,22 × 10 × 22,7 = 50 ppm P. Vi lượng (micronutrient) (phần 6) được bổ sung thêm ngoài các muối này.

Ước tính EC trước khi pha. Quy đổi từng ion chính sang miliđương lượng trên lít (ppm ÷ đương lượng gam). Một quy tắc kinh nghiệm được dùng rộng rãi là EC (mS/cm) ≈ tổng cation tính bằng meq/L ÷ 10. Với công thức này: K 200 ÷ 39,1 ≈ 5,1, Ca 152 ÷ 20,0 ≈ 7,6, Mg 49 ÷ 12,2 ≈ 4,0, cộng thêm khoảng 0,6 từ phần amoni nhỏ trong canxi nitrat. Tổng cộng khoảng 17,3 meq/L, tức xấp xỉ 1,7 mS/cm cộng với số đo của nguồn nước của bạn. Các anion cân bằng ở tổng gần như tương đương (nitrat ≈ 10,1, sulphate ≈ 5,7, phosphate ≈ 1,6 meq/L), đây là cách kiểm tra hữu ích rằng phép tính đúng. EC thực tế thay đổi theo hỗn hợp muối, nên đây chỉ là ước tính. Máy đo có tiếng nói cuối cùng.

6. Vi lượng (micronutrient) và sắt chelate

Sắt, mangan, kẽm, bo, đồng và molypden chỉ cần với lượng rất nhỏ. Để tham khảo sơ bộ, các công thức thủy canh điển hình dùng khoảng Fe 1–3, Mn 0,3–0,8, Zn 0,05–0,3, B 0,2–0,5, Cu 0,02–0,1 và Mo 0,01–0,05 ppm. Cân những lượng đó cho một lô sản xuất nhỏ là không thực tế nếu không có cân phân tích. Hầu hết người tự pha tại nhà mua hỗn hợp vi lượng (micronutrient) chelate pha sẵn và định lượng bằng cùng công thức.

Sắt phải ở dạng chelate. Muối sắt không chelate sẽ kết tủa khi pH tăng. Loại chelate bạn chọn tùy thuộc vào pH của bạn:

Chelate Giữ sắt ở dạng khả dụng đến khoảng
Fe-EDTA pH 6,5 (phù hợp cho thủy canh chạy ở 5,5–6,0; rẻ nhất)
Fe-DTPA pH 7,5
Fe-EDDHA pH 9 (cho giá thể pH cao hoặc nước cứng; đắt nhất)

Các ngưỡng được công bố hơi khác nhau giữa các nguồn, nhưng thứ tự thì nhất quán. Ví dụ với công thức: Fe-EDTA 13% ở 2 ppm Fe cần 2 ÷ (10 × 13) = 0,015 g/L. Sắt chelate bị ánh sáng phân hủy, đây là thêm một lý do để giữ bồn chứa trong tối.

7. Làm dung dịch gốc A/B 100×

Cân từng gam mỗi lần thay bồn chứa rất chậm, và sai số tệ nhất ở các lô sản xuất nhỏ. Giải pháp tiêu chuẩn là làm một lần hai dung dịch gốc đậm đặc:

  • Phần A: canxi nitrat, thường cùng với sắt chelate.
  • Phần B: các muối phosphate và sulphate (MKP, kali nitrat, magie sulphate, kali sulphate) và các vi lượng (micronutrient) khác.

Với dung dịch gốc 100× của công thức trên, nhân mỗi giá trị g/L với 100 và hòa tan trong 1 lít dung dịch gốc. Phần A: 80 g canxi nitrat (+ 1,5 g Fe-EDTA). Phần B: 22 g MKP, 20 g kali nitrat, 50 g magie sulphate, 15 g kali sulphate. Khi dùng, thêm 10 ml A và 10 ml B cho mỗi lít dung dịch cuối (1 lít mỗi loại cho 100 lít). Kali sulphate là muối ít tan nhất trong Phần B, vì vậy hãy kiểm tra độ hòa tan trước khi tăng hệ số đậm đặc cao hơn. Dán nhãn rõ ràng cho cả hai bình, bảo quản nơi tối và mát, và tuyệt đối không trộn A và B với nhau khi chưa pha loãng.

8. Quy trình pha trộn

  • Hòa tan hoàn toàn mọi chất rắn. Nước ấm giúp hòa tan nhanh hơn. Hãy chắc chắn mọi chất rắn đã tan hết trước khi đo, vì muối chưa tan ở đáy bồn chứa làm số đo của máy trở nên vô nghĩa.
  • Thêm từng phần riêng biệt vào một thể tích nước đầy đủ, và khuấy giữa các phần. Không bao giờ trộn các dung dịch đậm đặc với nhau khi chưa pha loãng, đặc biệt là canxi với phosphate hoặc sulphate. Một máy bơm chìm giúp giữ bồn chứa được trộn đều trong lúc bạn làm.
  • Muối chính trước, phụ gia dinh dưỡng bổ sung sau cùng. Phụ gia hữu cơ làm số đo EC kém tin cậy, vì vậy chỉ thêm chúng sau khi số đo muối đã đúng như mong muốn.
  • Chỉnh EC trước, rồi mới đến pH. pH cần nhiều thời gian hơn EC để ổn định, vì vậy hãy trộn kỹ trước khi đo. Nhắm đến khoảng 5,5–6,0 trong thủy canh (chi tiết trong chủ đề 392). Đừng đuổi theo từng số thập phân.
  • Pha loãng pH UP/DOWN và thêm từ từ trong khi khuấy. Một vùng pH cao cục bộ có thể làm kết tủa canxi phosphate và sắt.
  • Bắt đầu thấp và tăng dần. Mỗi giống trồng trọt (cultivar) phản ứng hơi khác nhau.
  • Giữ cho đơn giản. Đừng cố thêm tất cả mọi thứ.
  • Thay dung dịch thay vì đuổi theo một tình trạng thiếu chất. Sau nhiều ngày bón, sự cân bằng của bồn chứa bị lệch dần. Cách xử lý đúng thông thường khi nghi ngờ có vấn đề dinh dưỡng là thay dung dịch, không phải thêm vào (xem chủ đề 1337, Khóa dinh dưỡng).
  • Giữ bồn chứa ở 20–22 °C và tránh ánh sáng. Điều đó làm tảo bớt gây vấn đề hơn nhiều. Nước ấm hòa tan ít oxy hơn, và việc sục khí chỉ có thể đưa oxy lên mức bão hòa, không hơn.

Điểm cuối cùng đó là điểm quan trọng nhất ở khu vực này. Một bồn chứa trong căn phòng không điều hòa ở Đông Nam Á sẽ không tự giữ ở 20–22 °C. Dung dịch dinh dưỡng ấm hòa tan ít oxy hơn, chính là điều kiện để Pythium và thối rễ phát triển. Làm mát bồn chứa ở đây không phải là tùy chọn. Tối thiểu, hãy cách nhiệt bồn chứa, để nó cách xa sàn nóng và tránh ánh sáng. Đây là khác biệt lớn nhất giữa việc trồng thủy canh ở khí hậu ôn đới và ở khí hậu nhiệt đới.

9. Nếu bạn định làm cho đúng cách

  1. Một máy đo EC đã được hiệu chuẩn, mà bạn biết hệ số quy đổi của nó.
  2. Một máy đo pH, đã hiệu chuẩn.
  3. Một cân chính xác đến 0,01 g cho các muối chính, và một hỗn hợp vi lượng (micronutrient) pha sẵn trừ khi bạn có cân phân tích.
  4. Muối có thành phần phân tích đảm bảo được công bố, từ nhà cung cấp chịu cung cấp thông tin đó.
  5. Dung dịch gốc A và B riêng biệt, không bao giờ trộn khi chưa pha loãng.
  6. Một công thức bằng văn bản có ghi rõ phép tính, để bạn có thể kiểm tra và người khác có thể tái tạo.
  7. Ghi chép: lô sản xuất, ngày, EC và pH mục tiêu và đo được, và cây đã phản ứng ra sao.

Các dạng hỏng khi tự pha muối tại nhà hiếm khi do phép tính. Chúng là muối chưa tan, canxi bị kết tủa, máy đo đặt sai thang và một bao bì dán sai nhãn.

Gửi những ai trong khu vực đã thực sự pha từ muối nguyên liệu: bạn đã tìm mua được gì, và chất lượng thành phần phân tích như thế nào? Phép tính trên trang này rất đơn giản. Câu hỏi thực sự là liệu bạn có thể mua một bao canxi nitrat ở Thái Lan hoặc Việt Nam và tin vào con số trên đó hay không, và chỉ những người đã thử mới trả lời được.

Đọc thêm trên diễn đàn: chủ đề 392 (pH & EC), chủ đề 268 (Dinh dưỡng tổng quát), chủ đề 1337 (Khóa dinh dưỡng), và các bài viết về lịch bón của các thương hiệu CANNA, Grotek, Advanced Nutrients, House & Garden và BioBizz.

Bài viết này là thông tin kỹ thuật về trồng trọt dành cho độc giả hoạt động hợp pháp tại khu vực pháp lý của mình. Muối phân bón là hóa chất: hãy bảo quản an toàn, để xa tầm tay trẻ em và tuân theo phiếu dữ liệu an toàn của nhà cung cấp. Cần sa được quản lý khác nhau ở mỗi quốc gia. Tại Thái Lan, hoa cần sa là dược liệu kiểm soát theo Thông báo của Bộ Y tế về Dược liệu kiểm soát (cần sa) năm Phật lịch 2568. Chỉ được cấp phát theo đơn thuốc trên mẫu PT 33, không được bán hoặc quảng cáo trực tuyến, và không được sử dụng với mục đích giải trí. Việc trồng trọt và kinh doanh phải tuân theo các quy định cấp phép của Bộ Y tế. Luật Kiểm soát cần sa vẫn còn ở dạng dự thảo. Không nội dung nào ở đây là tư vấn pháp lý hoặc y tế.