Краткий ответ
Удобрения для гидропоники — это водорастворимые удобрения, обеспечивающие все необходимые элементы, обычно в виде отдельных концентратов A и B, чтобы кальций не контактировал с сульфатами и фосфатами. При выращивании контролируют EC раствора, обычно около 1.2–1.8 mS/cm для салата и 2.0–3.5 mS/cm для томатов, а также pH, который обычно поддерживают в пределах 5.5–6.5, чтобы питательные элементы оставались доступными.
Что такое удобрения для гидропоники?
Удобрения для гидропоники — это водорастворимые удобрения, обеспечивающие все необходимые растению минеральные элементы, поскольку в гидропонике нет почвы, из которой они могли бы поступать. Полноценный гидропонный питательный раствор содержит макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний и серу, а также микроэлементы, такие как железо, марганец, цинк, медь, бор и молибден, в растворённом виде и в концентрациях, доступных для усвоения культурой.
Раствор контролируют по двум показателям: EC (электропроводность), которая показывает концентрацию удобрений, и pH, от которого зависит, могут ли корни усваивать каждый элемент. При правильном составе, EC и pH большинство гидропонных систем работает стабильно; ошибки в этих параметрах невозможно компенсировать ни освещением, ни управлением климатом. В этом руководстве рассматриваются необходимые для гидропоники питательные элементы, выбор и смешивание удобрений, целевые EC и pH для разных культур, а также приборы и регуляторы для поддержания этих показателей.
Какие питательные элементы нужны для гидропоники?
На гидропонике растениям нужны те же элементы, что и в почве. Разница в том, что с самого начала вы должны обеспечить их все в сбалансированном соотношении. В таблице приведены функции каждого элемента и часто указываемые диапазоны концентраций для листовой зелени и плодовых овощных культур. Используйте их как отправные ориентиры, а не как готовую рецептуру: оптимальные значения зависят от культуры, стадии развития, освещения и исходной воды.
| Элемент | Основная функция | Часто указываемый диапазон в растворе (ppm) |
|---|---|---|
| Азот (N) | Рост листьев и стеблей, образование хлорофилла | Примерно 100–200 |
| Фосфор (P) | Развитие корней, перенос энергии, цветение | Примерно 30–60 |
| Калий (K) | Регуляция водного обмена, качество плодов | Примерно 150–300 |
| Кальций (Ca) | Формирование клеточных стенок; предотвращение краевого ожога листьев и вершинной гнили плодов | Примерно 100–200 |
| Магний (Mg) | Центральный атом молекулы хлорофилла | Примерно 30–60 |
| Сера (S) | Белки, соединения, формирующие вкус и аромат | Примерно 50–100 |
| Железо (Fe) | Образование хлорофилла | Примерно 2–5 |
| Марганец, цинк, медь, бор, молибден | Работа ферментов и регуляция роста | Следовые количества, для большинства значительно ниже 1 ppm |
Листовым культурам обычно требуется относительно больше азота. Плодовым культурам, таким как томаты и клубника, после завязывания плодов нужно больше калия и кальция, поэтому многие производители переходят с рецептуры для вегетативного роста на рецептуру для плодоношения.
Как выбрать удобрение для гидропоники?
Почему удобрения для гидропоники продаются в виде растворов A и B?
В концентрированном растворе кальций реагирует с сульфатами и фосфатами, образуя нерастворимый осадок. Чтобы этого избежать, коммерческие удобрения для гидропоники обычно разделяют на два компонента. Компонент A содержит нитрат кальция и часто хелат железа; компонент B — фосфат калия, сульфат магния, сульфат калия и микроэлементы. Каждый компонент растворяют в отдельном баке для маточного раствора и отдельно дозируют в поливную воду, где после разбавления они безопасно смешиваются. Никогда не вливайте концентрат A в концентрат B или наоборот.
Порошковые и жидкие удобрения для гидропоники
- Порошковые или сухие удобрения для гидропоники дешевле в пересчёте на единицу питательного элемента, недороги в перевозке и хорошо хранятся. Они подходят коммерческим хозяйствам, которые самостоятельно готовят маточные растворы, а удобрения для гидропоники оптом почти всегда продаются в сухом виде.
- Жидкие удобрения для гидропоники удобны для небольших систем, поскольку их легко наливать и отмерять, но при этом вы оплачиваете перевозку воды.
- Рецептуры из отдельных солей, составленные из индивидуальных солевых удобрений, обеспечивают крупным производителям полный контроль и минимальные затраты, но требуют анализа воды и тщательных расчётов.
Работают ли органические удобрения в гидропонике?
Использовать органические удобрения в гидропонике возможно, но сложнее. Органические материалы высвобождают питательные элементы только после разложения микроорганизмами, а в баке системы рециркуляции могут способствовать развитию биоплёнок, засорять капельницы и снижать содержание кислорода. Коммерческая органическая гидропоника обычно опирается на устойчивое микробное сообщество, как в аквапонике, либо на специально разработанные растворимые органические препараты с тщательной фильтрацией. Для большинства коммерческих производителей салата и томатов минеральные удобрения остаются практичным выбором.
Какими должны быть качественные удобрения для гидропоники?
Вместо поиска одного «лучшего удобрения для гидропоники» проверьте, имеет ли продукт полный состав (содержит кальций, магний и все микроэлементы), полностью ли растворяется в воде, содержит ли железо в хелатной форме, сохраняющей доступность при вашем pH, указан ли гарантированный состав и подходит ли он вашей культуре и воде. Удобрение, разработанное для мягкой воды, будет вести себя иначе в жёсткой воде.
Что такое EC в гидропонике?
EC показывает, насколько легко раствор проводит электрический ток. Растворённые соли удобрений проводят ток, поэтому более высокая EC означает более концентрированный раствор. EC выражается в mS/cm (миллисименсах на сантиметр), что численно совпадает с dS/m; некоторые приборы показывают значения в µS/cm, причём 1 mS/cm равен 1,000 µS/cm.
Многие любительские приборы вместо этого показывают ppm. Измеритель ppm или TDS-метр для гидропоники фактически представляет собой EC-метр, который умножает измеренное значение на коэффициент пересчёта, причём разные приборы используют разные коэффициенты:
- Шкала 500: 1.0 mS/cm отображается примерно как 500 ppm.
- Шкала 700: 1.0 mS/cm отображается примерно как 700 ppm.
Поскольку один и тот же раствор может давать показания 600 ppm на одном приборе и 840 ppm на другом, для рецептур и обмена данными надёжнее использовать EC в mS/cm. Кроме того, EC показывает только общую концентрацию солей, а не состав отдельных элементов, поэтому в системах рециркуляции полезно периодически проводить лабораторный анализ.
Какие значения EC и pH нужны каждой культуре?
В этой таблице EC для гидропоники приведены типичные исходные диапазоны. Используйте нижнюю границу для рассады, при слабом освещении и в жаркую погоду, а верхнюю — для взрослых растений при интенсивном освещении.
| Культура | Типичная EC (mS/cm) | Типичный pH |
|---|---|---|
| Салат | 1.2–1.8 | 5.5–6.2 |
| Шпинат, кейл и другая листовая зелень | 1.4–2.2 | 5.5–6.5 |
| Базилик и большинство пряных трав | 1.0–1.6 | 5.5–6.5 |
| Мята | 1.2–2.0 | 5.5–6.5 |
| Садовая земляника | 1.2–2.0 | 5.5–6.2 |
| Огурец | 1.8–2.5 | 5.5–6.2 |
| Перец | 1.8–2.8 | 5.8–6.5 |
| Томат | 2.0–3.5 | 5.5–6.5 |
Какой pH оптимален для гидропоники?
Для большинства культур оптимальный pH на гидропонике составляет около 5.5–6.5, при этом многие производители ориентируются на 5.8–6.0. В этом диапазоне почти все питательные элементы остаются растворимыми и доступными. При pH выше примерно 6.5 железо, марганец и фосфор становятся менее доступными, а молодые листья бледнеют. При pH ниже примерно 5.5 может ухудшаться усвоение кальция и магния и повреждаться корневая система.
Целевые значения для гидропоники немного ниже, чем для почвы. Для салата обычно рекомендуют pH почвы около 6.0–7.0, но в беспочвенных системах отсутствует буферное действие почвы, поэтому сам раствор поддерживают немного более кислым.
Как регулировать pH в гидропонике?
- Для снижения pH (это требуется чаще всего, поскольку жёсткая вода и поглощение нитратов повышают pH): разбавленная фосфорная или азотная кислота. Фосфорную кислоту часто используют в небольших системах; в крупных нередко предпочитают азотную, поскольку она вносит азот, а не избыток фосфора. Всегда добавляйте кислоту в воду, никогда не вливайте воду в кислоту и используйте средства защиты глаз и рук.
- Для повышения pH: гидроксид калия или карбонат калия небольшими дозами.
- Снижайте щёлочность исходной воды: при высоком содержании гидрокарбонатов вода будет постоянно повышать pH. Дозирование кислоты в исходную воду или обратный осмос устраняет причину, а не симптом.
Сначала корректируйте EC, затем pH, поскольку добавление удобрений меняет pH. Вносите небольшие порции, дайте раствору в баке перемешаться и повторите измерение.
Как приготовить питательный раствор для гидропоники?
- Проверьте исходную воду на EC, pH и щёлочность. Её исходная EC входит в итоговое значение; высокий показатель может означать, что вам нужна вода после обратного осмоса (RO).
- Заполните бак большей частью необходимой воды, оставив место для долива.
- Добавьте компонент A в дозировке, указанной на этикетке или в рецептуре, и тщательно перемешайте.
- Добавьте компонент B отдельно и снова перемешайте.
- Измерьте EC и скорректируйте значение: добавьте концентрат для повышения или воду для снижения.
- Измерьте pH и постепенно скорректируйте его кислотой или щёлочью.
- Запишите показания и внесённые количества, чтобы вы могли повторить или скорректировать состав.
- Проверяйте показатели ежедневно и полностью заменяйте или частично обновляйте раствор по регулярному графику либо при выявлении дисбаланса анализом.
Какие измерительные приборы и регуляторы pH вам нужны?
EC-метры и pH-метры для гидропоники
Как минимум вам нужны EC-метр и pH-метр для гидропоники либо комбинированный прибор. Для небольших систем подходят карманные приборы; для баков коммерческих установок — встраиваемые датчики непрерывного измерения. Показания pH-электродов со временем смещаются, а сами электроды стареют, поэтому регулярно, зачастую еженедельно, калибруйте pH-метры свежими буферными растворами pH 4 и pH 7, а EC-метры — стандартным раствором, например 1.413 mS/cm. Храните pH-электроды влажными, не допускайте высыхания. Использование pH-тестера для гидропоники с просроченными буферами или высохшим электродом — одна из самых частых причин необъяснимого дефицита питательных элементов.
Автоматические регуляторы pH и дозаторы удобрений
Регулятор pH для гидропоники непрерывно считывает показания датчика и подаёт кислоту или щёлочь небольшим насосом до достижения целевого значения. Комбинированные системы автоматического регулирования pH и EC также дозируют концентраты A и B. В коммерческих хозяйствах они точнее поддерживают целевые значения, чем ручные проверки, сокращают трудозатраты и регистрируют данные. Выбирайте оборудование с регулируемой скоростью дозирования, задержкой между дозами для предотвращения выхода за целевое значение, сигнализацией и безопасными режимами при отказе датчика. Наша интеллектуальная установка фертигации с дозирующим насосом объединяет каналы A, B и кислоты в одном устройстве; для подбора производительности ознакомьтесь с материалом о расчёте параметров системы фертигации и руководством по фертигации и инжекторам удобрений.
Стоит ли использовать перекись водорода в гидропонике?
Перекись водорода иногда добавляют в гидропонные резервуары для подавления патогенов и обогащения кислородом. Она быстро разлагается, поэтому её действие кратковременно; кроме того, она вредит полезным микроорганизмам, а в высоких дозах — корням. Наиболее полезна она для очистки пустых баков, трубопроводов и каналов между циклами выращивания. Для постоянного контроля заболеваний в коммерческих системах надёжнее управление температурой, фильтрация и специализированная обработка воды, например ультрафиолетом.
Чем отличается питание салата и томатов?
Питательный раствор для гидропонного салата имеет относительно низкую концентрацию: EC около 1.2–1.8 mS/cm и pH примерно 5.5–6.2. Рецептуры с преобладанием азота стимулируют рост листьев, а достаточное количество кальция в сочетании с хорошей циркуляцией воздуха помогает предотвратить краевой ожог. Слишком концентрированное удобрение для салата может усилить краевой ожог и горечь. Рекомендации по системам и климату приведены в руководстве по выращиванию салата на гидропонике.
Питательный раствор для гидропонных томатов значительно более концентрированный, часто с EC 2.0–3.5 mS/cm, с повышенным содержанием калия в период плодоношения для поддержания качества плодов и кальция для снижения поражения вершинной гнилью. Многие производители томатов намеренно повышают EC для улучшения вкуса, несколько жертвуя урожайностью. В нашем руководстве по выращиванию клубники и томатов на гидропонике плодовые культуры рассматриваются подробнее.
Почему важна исходная вода?
Вода — основа любого питательного раствора. При высоком исходном содержании натрий или хлориды накапливаются в системах рециркуляции, высокая щёлочность затрудняет поддержание pH, а высокая природная EC оставляет меньше возможностей для внесения удобрений. При низком качестве исходной воды установка обратного осмоса, например RO-установка для обессоливания подземных вод с управлением PLC, обеспечивает чистую основу для раствора. Mars Vertical Farm поставляет оборудование для фертигации и водоподготовки, а также комплектные гидропонные системы со своего завода в Шанхае, сертифицированного по ISO 9001. Ознакомьтесь с оборудованием для орошения, фертигации и водоподготовки или отправьте нам анализ воды и план выращивания культур, чтобы получить рекомендацию по системе дозирования и коммерческое предложение.
