Гидропонные системы, использующие рециркулирующие питательные растворы, могут быть более эффективными с точки зрения использования воды и питательных веществ. Однако, несмотря на то, насколько хорошо управляется раствор, существуют определенные факторы, которые ограничивают время, в течение которого раствор может поддерживаться без полной замены в системе. Выполняя действия по нейтрализации некоторых из этих факторов, можно увеличить срок службы питательного раствора, но пытаться использовать питательный раствор бесконечно часто непрактично, как с технической, так и с экономической точки зрения. В сегодняшнем посте мы расскажем о факторах, которые ограничивают срок службы рециркулирующего питательного раствора, и о некоторых действиях, которые можно предпринять для увеличения срока службы раствора.
Селективное поглощение питательных веществ. Растения будут поглощать некоторые питательные вещества значительно быстрее, чем другие. Это приведет к существенному накоплению определенных питательных веществ в растворе, если питательные вещества будут пополняться для поддержания постоянного EC раствора при постоянном объеме. Чаще всего фосфор имеет тенденцию накапливаться в растворе. Это связано с тем, что растения будут усваивать это питательное вещество значительно медленнее, чем другие, в то время как оно будет восполняться в полном объеме при каждом добавлении питательных веществ. Это приведет к увеличению соотношения фосфатов к другим питательным веществам, в конечном итоге вызывая проблемы с фосфором, кальцием и магнием в растворе. Питательные микроэлементы также будет пополняться больше, чем они потребляются, и микроэлементы, такие как молибден и медь, могут опасно накапливаться в растворах, которые используются в течение длительных периодов времени (месяцев).
Вышеизложенное является основной причиной, по которой питательные вещества часто заменяются каждые 2-4 недели в системах рециркуляции гидропоники. Химический анализ может помочь продлить это время, позволяя производителю выборочно заменять только то, что было изъято, но для этого требуется, чтобы производители имели опыт в расчете и создании составов питательных веществ и могли эффективно адаптировать питательные вещества по мере необходимости.
Загрязнение патогенами.Питательные растворы будут загрязнены внешними патогенами, поскольку они рециркулируют и вступают в контакт со средой и воздухом. Это загрязнение патогенами может вырасти до такой степени, что растения начнут заболевать, что может привести к значительным потерям, поскольку болезни невероятно эффективно распространяются в рециркулирующих питательных растворах. Потенциальные решения, такие как озонирование и УФ-фильтрация, могут помочь устранить патогенные микроорганизмы, но эти окислительные действия также разрушат важные элементы питательного раствора, такие как хелатирующие агенты, которые используются для обволакивания ионов тяжелых металлов. Это означает, что по мере уничтожения патогенных микроорганизмов вы теряете доступность тяжелых металлов, поскольку при таких обстоятельствах свободным ионам металлов становится легче выпадать в осадок. При использовании встроенного ультрафиолетового излучения или озона в рециркулирующей среде часто возникает необходимость соблюдать осторожность при анализе и пополнении запасов хелатных тяжелых металлов, особенно железа.
Вклад корневой системы растения. Растения также будут вносить химические вещества в питательный раствор, что увеличит как содержание углерода, так и биологическую активность питательного раствора. Эти вещества также могут серьезно повлиять на рост и развитие растений, поскольку эти выделения могут содержать гормонально активные молекулы, которые запускают биологические процессы внутри растений. Вы можете устранить большинство этих молекул с помощью угольных фильтров и процессов окислительной стерилизации, но это вызовет те же проблемы, о которых говорилось в предыдущем параграфе о заражении патогенами. Угольные фильтры также необходимо регулярно проверять и заменять, иначе они просто заполнятся и станут неэффективными.
Накопление непитательных веществ. Некоторые ионы, добавленные с водой, не будут использоваться в качестве питательных веществ и будут просто накапливаться в питательном растворе, пока не станут ядовитыми для растений. Наиболее важные проблемы накопления связаны с натрием и хлоридом в регионах, где вода содержит значительное количество этих ионов. Это проблематично, потому что вы всегда будете стремиться добавлять эти ионы с новыми добавками воды, поэтому у вас ограниченные возможности для контроля их накопления. Это может потребовать использования систем обратного осмоса для добавления воды с низким содержанием этих загрязняющих веществ или – что часто более экономично – в какой-то момент приведет к замене раствора. Обратите внимание, что ядовитые тяжелые металлы, такие как As, Hg, Cd, также могут накапливаться со временем, поэтому срок службы питательного раствора всегда должен быть ограничен, независимо от прилагаемых усилий, чтобы никогда не заменять его. Примеси в вашей соли также могут играть важную роль в накоплении этих непитательных веществ.
Все вышесказанное служит хорошим объяснением общих факторов, которые ограничивают срок службы рециркулирующего раствора в гидропонике. Поддержание рециркулирующего питательного раствора - это не просто “добавление воды с питательными веществами” или “добавление питательных веществ для поддержания определенного EC”, оно требует значительной осторожности при оценке эволюции питательных веществ по мере накопления ионов, использования других веществ, а сами растения также вносят свои собственные органические молекулы изменяющие состав питательного раствора. В большинстве случаев решение просто “менять раствор каждые 2 недели” является наиболее экономически выгодным решением, но это может быть нежелательным, если необходимо свести к минимуму как потребление воды, так и загрязнение водных ресурсов. При правильном управлении срок службы раствора часто может быть увеличен до 8-16 недель, но выход за его пределы может быть рискованным из-за аспектов накопления ионов, которые трудно контролировать