Fertilizarea cu soluție se răspândește rapid în rândul fermierilor. Fertilizarea cu soluție este o metodă de a dizolva îngrășămintele în apă. Pentru a prepara soluția nutritivă, există o lipsă de apă, îngrășământ, substanțe chimice, recipiente și instrumente adecvate. În cultivarea cu soluții, substanțele necesare pentru dezvoltarea optimă a plantelor trebuie aplicate în compoziția și concentrația corectă, la momentul potrivit, la sistemul radicular al plantelor. Cu toate acestea, nici mai mult, nici mai puțin din sarea aplicată nu este bun pentru plante și pentru mediu, deoarece acest lucru reduce cantitatea de recoltă și rentabilitatea cultivării. De aceea, este importantă măsurarea și reglarea exactă.
Parametrii calității apei pentru soluții nutritive
În cazul acvaculturii (hidroponiei), un criteriu și mai important este calitatea apei. În acest caz, cu cât este mai puțină sare în apă, cu atât este mai bună apa. Unele săruri sunt încă acceptabile în limitele permise, dar există și componente ale apei care au un efect negativ asupra cultivării.
Să clarificăm câțiva parametri chimici și fizici care caracterizează soluțiile nutritive. Soluțiile nutritive sunt soluții pe bază de apă, ale căror componente principale sunt sărurile anorganice și o cantitate mică de materie organică. Materia organică este, în general, doar o cantitate mică de materie organică prezentă în apa de la robinet sau apa de fântână utilizată și nu au un efect serios asupra creșterii culturilor, dacă nu este un reziduu de erbicid.
La prepararea soluției nutritive, îngrășămintele se dizolvă în apă. Îngrășămintele sunt, în esență, amestecuri de săruri diferite, cu excepția ureei. La dizolvarea în apă, acestea se descompun în ioni: cationi cu sarcină pozitivă (+) și anioni cu sarcină negativă (-). Ionii se mișcă liber în soluție și astfel conduc curentul electric. De aceea asemenea soluții sunt numite soluții electrolitice. Această proprietate permite determinarea concentrației ionilor din soluție prin măsurarea conductivității electrice (măsurarea EC). Conductivitatea soluțiilor variază cu concentrația sărurilor dizolvate, depinde de tipul ionilor (de exemplu, ionii Na+ și Ca2+ nu conduc curentul la fel) și de schimbările de temperatură (o creștere cu un grad Celsius produce aproximativ 2% creștere a conductivității, ceea ce este destul de mult). Din valoarea EC măsurată nu se poate stabili ce tipuri de săruri se află în soluție, deoarece amestecuri diferite de săruri dizolvate în apă pot avea aceeași valoare EC. Dar dacă dizolvăm zilnic același îngrășământ în apă pentru a prepara soluția nutritivă, măsurarea EC ne arată exact cantitatea, deoarece proporția ionilor, adică a sărurilor din îngrășământ, nu se schimbă, ci doar cantitatea lor. Unele săruri reacționează cu moleculele de apă prin așa-numita hidroliză, iar această reacție modifică reacția chimică a soluției. În funcție de tipurile de anioni și cationi, reacția electroliților, adică valoarea pH, poate fi acidă (pH mai mic decât 7), neutră (pH=7) sau alcalină (pH mai mare decât 7).
Unități de concentrație și calcule.
Cantitatea de săruri din soluții este exprimată în unități de concentrație. Există mai multe unități de concentrație, deci este important să știți cum să le convertiți. Mai jos este o relație între diferitele unități de concentrație.
Soluţie 1% = 1g sare în 100g soluţie = 1g sare în 100ml soluţie = 1kg sare în 100litri soluţie = 10kg sare în 1000 litri soluţie. În expresiile de mai sus nu am luat în considerare modificarea densităţii soluţiei după dizolvarea sării. Aceasta este permisă pentru soluţiile cu concentraţie scăzută. Reţineţi la calcul că 1 kg = 1000 g = 1000 000 mg şi că 1 m3 = 1000l = 1000 000ml. Unitatea utilizată frecvent este ppm, care reprezintă 1 milionime, deci corespunde cu 1 mg/kg = 1 mg/l = 1 g/m3.
Exemplu practic
Pentru a face un calcul practic, pentru a adăuga potasiu la o soluţie de nutrienţi pentru roşii, se recomandă o soluţie cu o concentraţie de potasiu de 350 mg/l. Dacă se vrea să se prepare o astfel de soluţie din azotat de potasiu (KNO3), trebuie să se ţină cont de faptul că sarea conţine, pe lângă potasiu, şi atomi de azot şi oxigen.
Se calculează masa molară a azotatului de potasiu (greutatea atomică este dată de tabel):
M(KNO3) = 1×39 + 1×14 + 3×16 = 101 g/mol.
Acum vom folosi aceste date pentru a calcula cantitatea de sare, gândindu-ne (ca la orele de chimie):
101 g KNO3 conține 39 g de potasiu, adică
101 mg KNO3 conține 39 mg de potasiu
Trebuie să luăm X mg KNO3 care conține 350 mg de potasiu, adică
X=350×101/39 =906 mg KNO3.
Deci, pentru a prepara soluția menționată, trebuie să luați 906 mg de azotat de potasiu și să-l dizolvați într-un litru de apă. Dacă se prepară o soluție de 1000 de litri, atunci trebuie dizolvate 906 g (1 g = 1000 mg) de azotat de potasiu într-un metru cub de apă.
