Nông NghiệpThủy Canh

Giá thể, Dinh Dưỡng Thủy Canh Cho Người Mới (P2)

Tiếp theo phần khái niệm thủy canh và một số mô hình thủy canh ở phần I

Chúng ta tiếp tục tìm hiểu ban đầu trong thủy canh là :

  • Giá thể (Chất nền) để giữ cây đứng vững và phát triển trong môi trường thủy canh.
  • Tìm hiểu về dinh dưỡng trong thủy canh

Các Vật Liệu Làm Giá Thể ( Chất Nền ) Trong Thủy Canh

Đất Sét Nung

Viên đất sét nung thích hợp cho các hệ thống thủy canh, nơi tất cả các chất dinh dưỡng được cung cấp cẩn thận trong dung dịch nước. Các viên đất sét có thuộc tính trơ, pH trung tính và không có giá trị dinh dưỡng.

Đất sét được tạo thành các viên tròn và được nung ở 1200 ° C (2190 ° F). Điều này làm cho đất sét nở lớn ra và xốp như chúng ta nung bỏng ngô.

Đất sét nung có trọng lượng nhẹ và không được nhỏ gọn. Hình dạng của một viên riêng lẻ có thể không đều hoặc đồng nhất tùy thuộc vào thương hiệu và quy trình sản xuất.

Đất sét nung có tính chất bền vững , khả năng được làm sạch và khử trùng. Đất nung thương được tái sử dụng bằng cách rửa trong dung dịch giấm trắng, thuốc tẩy clo hoặc hydro peroxide ( H2 O2 ), và rửa sạch hoàn toàn.

Một ý kiến khác là không nên tái sử dụng đất nung cho dù được rửa sạch vì trong qua trình trồng có thể còn sót lại rễ cây bám mà chúng ta không nhìn thấy. Phá vỡ một vài viên đất sét nung đã cho ta thấy được điều này.

Đất sét nung ở nhiệt độ 1200

Growstones

Growstones , được làm từ chất thải thủy tinh, có nhiều không gian giữ nước và không khí hơn so với đá trân châu và than bùn.

Growstones chứa nhiều nước hơn vỏ trấu được xử lý.

Tỷ lệ phần trăm khối lượng của Growstones từ 0,5-5% canxi cacbonat – một túi Growstones 5,1 kg tiêu chuẩn tương ứng với 25,8-258 gram canxi cacbonat . Phần còn lại soda chanh thủy tinh.

Xơ Dừa

Dừa , còn được gọi là dừa hoặc dừa, là nguyên liệu còn lại sau các sợi của vỏ ngoài (vỏ trấu) của dừa bị loại bỏ . Dừa là môi trường phát triển tự nhiên và ra hoa 100%. 

Dừa có nấm Trichoderma giúp bảo vệ rễ và kích thích sự phát triển của rễ. 

Sử dụng dừa làm giá thể trồng rau thủy canh sẽ khó khăn vì khả năng giữ nước là rất tốt (dễ gây thối rễ) nhưng rễ cây phát triển mạnh trong môi trường này. 

Dừa có tỷ lệ trao đổi cation cao khi chưa qua qua trình xử lý như : xé sợi, ngâm vôi…

Dừa có sẵn ở nhiều dạng; Phổ biến nhất là dừa, có hình dạng và kết cấu của đất, nhưng không chứa thành phần khoáng chất.

Vỏ Trấu

Vỏ trấu (PBH) là một sản phẩm phụ nông nghiệp mà ít sử dụng. Chúng phân rã theo thời gian, và cho phép thoát nước, và giữ lại ít nước hơn cả đá. Một nghiên cứu cho thấy trấu không có ảnh hưởng đến tác động của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật .

Đá trân châu

Perlite, một lựa chọn chất nền thủy canh.

Perlite là một loại đá núi lửa bị quá nhiệt với các viên đá thủy tinh mở rộng rất nhẹ.

Nó cũng được sử dụng trong bầu hỗn hợp đất để giảm mật độ đất. Perlite có tính chất tương tự và sử dụng vermiculite , nhưng nói chung, giữ nhiều không khí hơn và ít nước hơn và có độ nổi.

vermiculit

Giống như đá trân châu, vermiculite là một khoáng chất bị quá nóng cho đến khi nó nở ra trong các viên sỏi nhẹ. 

Vermiculite giữ nhiều nước hơn đá trân châu và có đặc tính “bấc” tự nhiên có thể hút nước và chất dinh dưỡng vào hệ thống thủy canh thụ động. 

Nếu quá nhiều nước và quá ít không khí xung quanh rễ cây, có thể giảm dần khả năng giữ nước trung bình bằng cách trộn vào lượng perlite tăng dần.

Đá bọt

Giống như đá trân châu, đá bọt là một loại đá núi lửa nhẹ, được khai thác, tìm thấy ứng dụng trong thủy canh.

Cát

Cát rất rẻ và thường có sẵn. Tuy nhiên, nó rất nặng, không tốt lắm cho việc sử dụng và cần phải khử trùng khi đưa vào ứng dụng thủy canh.

Sỏi

Cùng một loài được sử dụng trong bể cá, nhưng bất kỳ viên đá nhỏ nào cũng được sử dụng, miễn là chúng được rửa trước. 

Thật vậy, thực vật phát triển trong một lớp lọc sỏi truyền thống điển hình với nước được lưu thông qua máy bơm tuabin điện.

Trên thực tế được trồng bằng phương pháp thủy canh sỏi. 

Sỏi là không tốn kém, dễ làm sạch, thoát nước tốt và sẽ không bị sũng nước. 

Tuy nhiên, nó cũng nặng và nếu hệ thống không cung cấp nước liên tục, rễ cây có thể bị khô.

Sợi gỗ

Sợi gỗ , được làm từ ma sát hơi nước từ gỗ, là chất nền hữu cơ hiệu quả cao cho thủy canh. Nó có lợi thế là nó giữ cấu trúc của nó trong một thời gian rất dài. 

Len gỗ (tức là gỗ xẻ) đã được sử dụng từ những ngày đầu tiên của nghiên cứu thủy canh. 

Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy rằng sợi gỗ có thể có tác dụng phụ đối với “chất điều hòa sinh trưởng thực vật”.

Len cừu

Len từ lông cừu cắt là một phương tiện tăng trưởng tái tạo ít được sử dụng nhưng đầy hứa hẹn. 

Trong một nghiên cứu so sánh len với các tấm than bùn, các tấm xơ dừa, cây dưa leo và đá len, len cừu có công suất không khí lớn hơn 70%, giảm sử dụng 43% tương đương và tăng khả năng sử dụng nước từ 23% đến 44%. 

Len cừu cho năng suất cao nhất của các chất nền (giá thể) được thử nghiệm, trong khi việc sử dụng một chất sinh học từ axit humic, axit lactic và Bacillus subtilis đã cải thiện năng suất trong tất cả các chất nền.

Len đá

Len đá ( len khoáng sản) là phương tiện được sử dụng phổ biến nhất trong thủy canh. 

Đá len là một chất nền trơ phù hợp cho cả hệ thống tuần hoàn và chất thải. 

Len đá được làm từ đá nóng chảy, đá bazan hoặc “thổi” được kéo thành bó sợi đơn và liên kết trong một môi trường có khả năng tác động mao quản, và trên thực tế được bảo vệ chống lại sự xuống cấp vi sinh phổ biến nhất. 

Len đá thường chỉ được sử dụng cho giai đoạn cây con hoặc với các dòng vô tính mới được cắt, nhưng có thể giữ cho cơ sở thực vật trong suốt vòng đời của nó. 

Đá len có nhiều ưu điểm và một số nhược điểm.

Ưu điểm

Đứng thứ 2 về khả năng kích ứng da (cơ học) trong khi máy xếp (1: 1000).

Chỉ cần rửa lại bằng nước thì đã có thể loại bỏ được tạp chất và sử dụng lại.

Ưu điểm bao gồm hiệu quả và hiệu quả đã được chứng minh là chất nền thủy canh thương mại.

Các sản phẩm len khoáng sản có thể được chế tác để giữ lại một lượng lớn nước và không khí hỗ trợ rễ phát triển trong thủy canh ; do tính chất xơ của chúng, chúng cũng duy trì cấu trúc cơ học tốt trên cây.

Nhược điểm

Len khoáng chất có độ pH cao tự nhiên làm cho chúng ban đầu không phù hợp với sự phát triển của cây và đòi hỏi phải có “điều hòa” để tạo ra len có độ pH phù hợp, ổn định.

Mảnh gạch

Mảnh gạch có tính chất tương tự như sỏi. Chúng có những nhược điểm bổ sung của sự thay đổi pH có thể và việc làm sạch thêm để tái sử dụng.

Foam Peanuts

Foam Peanuts là Polystyrene là rẻ tiền, dễ dàng có sẵn và có hệ thống thoát nước tuyệt vời.

Tuy nhiên, chúng có thể quá nhẹ cho một số ứng dụng. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống ống kín.

Lưu ý rằng Foam Peanuts không phân hủy được sử dụng; đậu phộng đóng gói phân hủy sinh học phân hủy thành bùn. Cây có thể hấp thụ styrene và truyền lại cho người tiêu dùng; Đây là một nguy cơ sức khỏe có thể.

Dinh Dưỡng Thủy Canh

Dung dịch thủy canh vô cơ

Công thức của các giải pháp thủy canh là một ứng dụng các chất dinh dưỡng cho cây trồng , với các triệu chứng thiếu chất dinh dưỡng phản ánh những gì được tìm thấy trong nông nghiệp truyền thống trên đất . 

Tuy nhiên, hóa học cơ bản của các giải pháp thủy canh khác với hóa học đất theo nhiều cách quan trọng. Sự khác biệt quan trọng bao gồm:

  • Không giống như đất, các dung dịch dinh dưỡng thủy canh không thể tạo ra khả năng trao đổi cation (CEC) của các hạt đất sét và chất hữu cơ. Kể từ CEC: nồng độ pH và dinh dưỡng thay đổi nhanh hơn nhiều so với thiết lập thủy canh trong đất là có thể.
  • Sự hấp thụ chọn lọc các chất dinh dưỡng của thực vật thường làm mất cân bằng lượng ion truy cập trong dung dịch. Sự mất cân bằng này có thể nhanh chóng ảnh hưởng đến pH dung dịch và khả năng của thực vật hấp thụ các chất dinh dưỡng ion tương tự (xem bài viết hấp thụ tiềm năng màng ). Ví dụ, các anion nitrat thường được thực vật tiêu thụ nhanh chóng để tạo thành protein , để lại dư thừa các cation trong dung dịch. Sự mất cân bằng cation này có thể dẫn đến các triệu chứng thiếu hụt trong các chất dinh dưỡng dựa trên cation khác (ví dụ, Mg 2+ ) ngay cả khi một lượng lý tưởng của các chất dinh dưỡng này được hòa tan trong dung dịch.
  • Tùy thuộc vào độ pH và / hoặc sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm nước, các chất dinh dưỡng như sắt có thể kết tủa từ dung dịch và không còn có sẵn cho cây trồng. Điều chỉnh thường xuyên để thêm pH của dung dịch và / hoặc sử dụng các tác nhân tạo chelat thường là cần thiết.

Như trong nông nghiệp truyền thống, thực phẩm phải được điều chỉnh để phù hợp với tiêu chuẩn tối thiểu của  Liebig cho mỗi loại cây trồng cụ thể khác nhau . 

Tuy nhiên, nói chung, nồng độ dung dịch dinh dưỡng thường được chấp nhận tồn tại với khoảng nồng độ tối thiểu và tối đa có thể so sánh được với hầu hết các loại cây. 

Hầu hết các giải pháp thực phẩm được trộn cho đến khi nồng độ 1000 và 2500 có ppm. Nồng độ chấp nhận được đối với các ion dinh dưỡng riêng lẻ, bao gồm tổng số ppm được tóm tắt trong bảng dưới đây. 

Nếu nồng độ dinh dưỡng thiết yếu bị thiếu thì cây trồng phát triển kém, dễ bệnh và năng suất giảm. Còn nếu, dư thừa nồng độ dinh dưỡng có thể gây nguy hại về tình trạng sức khỏe cho người sử dụng bởi nồng độ vượt mức cho phép trong cây trồng.

Nồng độ dinh dưỡng tối ưu cho giống cây trồng được tìm thấy theo kinh nghiệm thông qua kinh nghiệm và / hoặc thông qua thử nghiệm mô thực vật .

Bảng Tóm Tắt Nồng Độ Các Chất Trong Dung Dịch Được Sử Dụng :

Yếu tố Cuộn Dạng ion Phạm vi thấp (ppm) Phạm vi cao (ppm) Nguồn chung Nhận xét
Nitơ các chất dinh dưỡng thiết yếu KHÔNG – 
3
 và / hoặcNH 
4
100 1000 ENT 3 , NH 4 NO 3 ,Ca (NO 3 ) 2 , HNO 3(NH 4 ) 2 SO 4 và(NH 4 ) 2 HPO 4 NH 
4 phá vỡ sự hấp thu Ca 2+ và có thể gây độc cho cây nếu chúng là nguồn nitơ quan trọng. Tỷ lệ 3: 1 của NO – 
3 NH 
4 đôi khi được khuyến nghị cân bằng pH theo cách hấp thụ nitơ.
Kali các chất dinh dưỡng thiết yếu + 100 400 ENT 3 , 2 SO 4 ,KCl , KOH , 2 CO 32 HPO 4 và 2SiO 3 Nồng độ cao can thiệp vào chức năng Fe, Mn và Zn. Thiếu kẽm thường là rõ ràng nhất.
Photpho các chất dinh dưỡng thiết yếu PO 3 – 
4
30 100 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , 3 PO 4 và Ca (H 2PO 4 ) 2 Dư thừa NO – 
3 có xu hướng ức chế hấp thụ PO 3 – 
4. Tỷ lệ sắt với PO 3 – 
4 có thể ảnh hưởng đến cácphản ứng đồng tiền .
Canxi các chất dinh dưỡng thiết yếu Ca 2+ 200 500 Ca (NO 3 ) 2 , Ca (H2 PO 4 ), CaSO 4 ,CaCl 2 Dư thừa Ca 2+ ức chế lượng Mg 2+ .
Magiê các chất dinh dưỡng thiết yếu mg 2+ 50 100 MgSO 4 và MgCl 2 Không được vượt quá nồng độ Ca 2+ do sự hấp thu cạnh tranh.
Lưu huỳnh các chất dinh dưỡng thiết yếu SO 2- 
4
50 1000 MgSO 4 , K 2 SO 4 , CaSO 4 , 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 ,ZnSO 4 , CuSO 4 ,FeSO 4 và MnSO 4 Trái ngược với hầu hết các chất dinh dưỡng có thể nhà máy có nồng độ cao trong những chịu đựng SO 2- 
4 , chọn lọc hấp thụ chất dinh dưỡng, khi cần thiết. Tuy nhiên, hiệu ứng ion không mong muốnvẫn được áp dụng.
Sắt các vi chất dinh dưỡng thiết yếu Fe 3+ và Fe 2+ 2 5 Fe DTPA , Fe EDTA, sắt citrate , tartrate sắt , FeCl 3 và FeSO4 Giá trị pH trên 6,5 có độ hòa tan sắt mạnh. Các tác nhân chelating (ví dụ: DTPA , axit citric hoặc EDTA) thường được thêm vào để tăng độ hòa tan sắt trong phạm vi pH lớn hơn.
Kẽm các vi chất dinh dưỡng thiết yếu Zn 2+ 0,05 1 ZnSO 4 Kẽm dư thừa rất độc cho cây, nhưng rất cần thiết, ở nồng độ thấp.
Đồng các vi chất dinh dưỡng thiết yếu Cu 2+ 0,01 1 CuSO 4 Độ nhạy của cây đồng rất thay đổi. 0,1 ppm có thể gây độc cho một số cây nhất định, trong khi nồng độ lên tới 0,5 ppm đối với nhiều loại cây thường được coi là lý tưởng.
Mangan các vi chất dinh dưỡng thiết yếu Mn 2+ 0,5 1 MnSO 4 và MnCl 2 Lượng tiêu thụ được tăng cường nhờ nồng độ PO 3 – 
4 cao
 .
Boron các vi chất dinh dưỡng thiết yếu B (OH) – 
4
0,3 10 3 BO 3 và Na 2 B 47 Một chất dinh dưỡng thiết yếu, nhưng một số thực vật rất nhạy cảm với boron (ví dụ, tác dụng độc hại xuất hiện trong cây có múi ở mức 0,5 ppm).
molypden các vi chất dinh dưỡng thiết yếu MoO – 
4
0,001 0,05 (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24và Na 2 MoO 4 Một phần của enzyme khử nitrat và cần rhizobiađể liên kết nitơ .
Niken các vi chất dinh dưỡng thiết yếu Ni 2+ 0,057 1,5 NiSO 4 và NiCO 3 Cần thiết cho nhiều loại cây (như cây họ đậu và một số loại ngũ cốc). Cũng trong enzyme urease .
Clo vi chất dinh dưỡng thay đổi Cl  0 Rất thay đổi KCl, CaCl 2 , MgCl 2và NaCl Có thể can thiệp vào sự hấp thu NO – 
3 ở một số cây, nhưng có thể hữu ích ở một số cây (ví dụ, trong măng tây ở mức 5 ppm). Không có trong cây lá kim , dương xỉ và hầu hết các loại rêu .
Nhôm vi chất dinh dưỡng thay đổi đã hơn 3 tuổi 0 10 A1 2 (SO 4 ) 3 Cần thiết cho một số loại cây (ví dụ đậu Hà Lan ,ngô , hoa hướng dương và ngũ cốc ). Có thể gây độc cho một số cây dưới 10 ppm. Đôi khi được sử dụng cho các sắc tố hoa sản xuất (ví dụ như hoa cẩm tú cầu ).
Silic vi chất dinh dưỡng thay đổi SiO 2 – 
3
0 140 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 và 2 SiO 3 Có mặt trong hầu hết các loại thực vật, có nhiều trong ngũ cốc, cỏ và vỏ cây. Bằng chứng là SiO 
-3cải thiện khả năng kháng các bệnh thực vật tồn tại.
Titan vi chất dinh dưỡng thay đổi Ti 3+ 0 5 4 Ti 4 Có lẽ cần thiết nhưng dấu vết Ti 3+ rất phổ biến đến mức việc bổ sung hiếm khi được biện minh. Ở mức 5 ppm hiệu quả tăng trưởng có lợi trong một số cây trồng là đáng chú ý (như dứa và đậu Hà Lan).
Coban Các vi chất dinh dưỡng không thiết yếu Co 2+ 0 0,1 CoSO 4 Cần thiết bởi rhizobia, quan trọng đối với yếu tố nốt sần rễ cây họ đậu .
Natri Các vi chất dinh dưỡng không thiết yếu sau + 0 Rất thay đổi Na 2 SiO 3 , sau 2SO 4 , NaCl, NaHCO 3 và NaOH Na + có thể được thay thế một phần bởi K + trong một số chức năng cài đặt, nhưng K + vẫn là một chất dinh dưỡng thiết yếu.
Vanadi Các vi chất dinh dưỡng không thiết yếu VO 2+ 0 Dấu vết, vô định VOSO 4 Thuận lợi cho rhizobial 2 cố định .
Liti Các vi chất dinh dưỡng không thiết yếu Lý + 0 Không xác định Li 2 SO 4 , LiCl vàLiOH Li + có thể làm tăng hàm lượng chất diệp lục của một số loại cây (ví dụ, cây khoai tây và cây tiêu ).

Giải pháp thủy canh hữu cơ

Phân hữu cơ có thể được sử dụng để bổ sung hoặc thay thế hoàn toàn các hợp chất vô cơ trong các dung dịch thủy canh thông thường. Tuy nhiên, việc sử dụng phân bón hữu cơ đưa ra một số thách thức không dễ giải quyết. Ví dụ là:

  • Phân hữu dễ thay đổi trong thành phần dinh dưỡng. Ngay cả các vật liệu tương tự cũng có thể thay đổi đáng kể dựa trên nguồn của chúng (ví dụ, chất lượng phân thay đổi dựa trên chế độ ăn của động vật).
  • Phân bón hữu cơ thường có nguồn gốc từ các sản phẩm phụ từ động vật, khiến việc truyền bệnh trở thành một vấn đề nghiêm trọng đối với cây trồng để tiêu thụ cho người hoặc thức ăn chăn nuôi .
  • phân hữu cơ thường là các hạt và có thể làm tắc nghẽn chất nền hoặc thiết bị trồng trọt khác. Việc sàng hoặc nghiềnvật liệu hữu cơ thành bụi thường là cần thiết.
  • một số chất hữu cơ (ví dụ phân chuồng và nội tạng ) có thể  phát ra mùi hôi.

Tuy nhiên, nếu có biện pháp phòng ngừa, phân hữu cơ có thể được sử dụng thành công trong thủy canh.

Các chất dinh dưỡng đa lượng được sản xuất hữu cơ

Ví dụ về các vật liệu phù hợp với hàm lượng dinh dưỡng trung bình được tóm tắt theo tỷ lệ phần trăm khối lượng khô được liệt kê trong bảng sau.

Vật liệu hữu cơ N 2 O 5 2 O CaO MgO SO 2 Nhận xét
máu khô động vật 13,0% 2,0% 1,0% 0,5%  
Tro xương 35,0% 46,0% 1,0% 0,5%  
Bột xương 4,0% 22,5% 33,0% 0,5% 0,5%  
chất sừng từ móng ngựa 14,0% 1,0% 2,5% 2,0%  
Bột cá 9,5% 7,0% 0,5%  
vật liệu thừa từ lông cừu 3,5% 0,5% 2,0% 0,5%  
tro gỗ 2,0% 5,0% 33,0% 3,5% 1,0%  
tro hạt bông 5,5% 27,0% 9,5% 5,0% 2,5%  
bột bông 7,0% 3,0% 2,0% 0,5% 0,5%  
Châu chu khô hoặcchâu chấu 10,0% 1,5% 0,5% 0,5%  
Chất thải da 5,5% đến 22% Mặt đất để bụi mịn.
Bột tảo bẹ, rong biển lỏng 1% 12% Sản phẩm thương mại có sẵn.
phân gia cầm 2% đến 5% 2,5% đến 3% 1,3% đến 3% 4,0% 1,0% 2,0% Một phân ủ lỏng được sàng để loại bỏ chất rắn và kiểm tra mầm bệnh .
phân cừu 2,0% 1,5% 3,0% 4,0% 2,0% 1,5% Phân gia cầm bằng nhau.
Phân dê 1,5% 1,5% 3,0% 2,0% Phân gia cầm bằng nhau.
phân ngựa 3% đến 6% 1,5% 2% đến 5% 1,5% 1,0% 0,5% Phân gia cầm bằng nhau.
phân bò 2,0% 1,5% 2,0% 4,0% 1,1% 0,5% Phân gia cầm bằng nhau.
phân dơi 8,0% 40% 29% Theo dõi Theo dõi Theo dõi Có nhiều vi chất dinh dưỡng. Có sẵn trên thị trường.
phân chim guano 13% 8% 20% Theo dõi Theo dõi Theo dõi Có nhiều vi chất dinh dưỡng. Có sẵn trên thị trường.

Các vi chất hữu cơ được sản xuất

Các vi chất dinh dưỡng có thể đến từ phân bón hữu cơ là tốt. Ví dụ, vỏ cây thông  rất giàu mangan và đôi khi được sử dụng để đáp ứng các giải pháp thủy canh cần thiết cho khoáng sản. 

Để đáp ứng các yêu cầu cho các chương trình Hữu cơ Quốc gia , các khoáng chất nghiền thành bột, chưa tinh chế (ví dụ thạch cao , canxit và glauconite ) cũng có thể được thêm vào để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây.

phụ gia

Ngoài các tác nhân chelating , axit humic có thể được thêm vào để tăng sự hấp thụ chất dinh dưỡng.

 

Related Articles

Back to top button
error: Content is protected !!
Close