Перейти к содержанию
ЛиС

  • 0

Оценить этот вопрос:


Pyotr

Вопрос

Коллеги, при том, что в Интернете да и на GreenTalk много информации по расчету питательного раствора для гидропоники, иногда у начинающих встречается недопонимание некоторых вещей. 
В этой теме расскажу об ином подходе или иной методике по расчету состава раствора. Это может и не ново, но я подобного не встречал.
Методика отличается от общепринятой тем, что:
1) В расчете мы не будем брать соли и по ним считать сколько каких ионов с этими солями попадет (добавится) в раствор и подгонять под требуемое значение, а будем сразу добавлять  нужные ионы, не заботясь с какими солями или кислотами они потом попадут в раствор. Хотя такое выражение не совсем и верно, но смысл в этом.
2) Ненужно уравнивать количество катионов-анионов, это происходит автоматически. Накосячить с этим моментом не получится (или значительно сложнее).
3) На "выходе" получаем не только массу солей необходимых для приготовления пит. р-ра, но и ЕС раствора с учетом его состава и качества исходной воды и, если значение ЕС не устраивает, корректируем состав, подгоняя ЕС под нужное значение.

Расчет будет вестись вручную, чтобы было понятно откуда что берется. 

Пусть требуемый состав раствора для томата (стандартный) в ммоль/л такой:
NH4 = 1.25;  K = 8.75;  Ca = 4.25;  Mg = 2; NO3 = 13.75; SO4 = 3.75; P = 1.25; Сl = 1;
Нам нужно расчитать сколько каких удобрений нужно растворить в единице объема, чтобы получить требуемый состав.
Для начала нужно знать состав исходной воды, чтобы учесть элементы присутствующие в ней.
По минимуму нужно знать количество гидрокарбонатов, кальций, магний. По макс. нужно делать полный анализ.
В моей воде ммоль/л: 
HCO3- = 5;
Са++    = 2;
Mg++   = 0.5;
NO3-   = 0.4;
SO4--  = 0.5;
Cl-   =  0.5;
Составил такую таблицу.

59bbcd9da5150_-_1.png.58095d9aff0b01801da6f58c20c64c07.png

Строка 1. Гидрокарбонаты нейтрализуем азоткой, которой требуется 4.5 ммоль/л. HCO3 оставляем 0.5 ммоль/л.
Нитрат ион стоит отдельно и специально его не добавляем, а скорее расчитываем по мере добавления других анионов и катионов.
Вначале вычитаем от заданного количества каждого элемента его содержание в исходной воде (коррекция по воде).
В столбце 6 получаем недостающее количество элементов - то, что нужно внести с удобрениями.

Добавляя катионы, добавляем эквивалентное количество нитрат ионов. Как будто мы вносим катионы в нитратной форме.

Затем добавляем анионы, при этом заменяя ими эквивалентное количество NO3. В столбце 9 цифры со знаком "-".
Снизить NO3 в растворе  можно только повышая (при этом замещая  NO3) другие анионы. Для этого вводим ион хлора. Для томата можно его количество и выше .
H2PO4 можно поднять только немного и заметного снижения NO3 не получить.
HCO3 тоже нельзя значительно повысить.
Остается SO4. Его повышение на 1 снижает нитрат ион на 2.

Из расчетов видно что завышено содержание  NO3 = 14.15 ммоль/л вместо 13.75 ммоль/л заданных. Эту разницу можно устранить добавив еще Cl dв количестве 0.4ммоль/л. Но я этого не стал делать и дальнейшие расчеты пойдут с теми значениями, как в таблице.

Изменено пользователем Pyotr
дополнение
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0
В 11.06.2019 в 16:20, Pyotr сказал:

Камил, а какое значение ЕС Вашей воды?

Ес 2,2,,  да плохая вода и это я не отрицаю, но в условиях этой воды даже удалось вытащить что то, 1тонну с одной сотки почти, а будь вода по лучше... молчу. Конечно не промышленные масштабы и возможности, тем не менее.... Потому программы просто блокируют выдачу рецептов с такой водой, так как все они созданы с учетом что вода будет соответствующая, а если ее _ нет? В связи с этим хочется чтобы помогли и с калькулятором подсчитали  по анионам катионам маточные по анализу воды, к тому же подсчет в ручную хотя бы позволит какие то погрешности допустив близкое к идеальному рецепт составили, что программы даже не позволяют.

Ссылка на комментарий
  • 0

Расчёт будем вести в мМоль/л.
Сначала переводим содержание элементов в воде в мМоль/л.  Для этого делим содержание выраженное в ( мг/л) на молярную массу иона, выраженную в (г/Моль) или в нашем случае (мг/мМоль).
HCO3-   226 / 61 = 3.7 мМоль/л.
Cl-      68  / 35,45 = 1,92 
SO4--  1300/96=13,54
Ca++  160/40=4
Mg++  80/24,3=3,29
Na+  190/23=8,26
NO3- 39/14=2,79  (азот думаю указан в чистом виде)

Остальные элементы опускаем ввиду их мизерного содержания в воде.

Теперь считаем суммарное содержание анионов и катионов в эквивалентах.
Анионы:  3,7+1,92+(13,54*2)+ 2,79=35,49 мМоль/л.
Катионы:                 4*2+3,29*2+8,26=22,84 мМоль/л.
Видно что эквивалентное содержание анионов в воде (растворе) превышает содержание катионов на 12,65 мМоль/л. Понятно, что такого не может быть.  Или химики "недосчитали"  катионы, или "пересчитали" анионы.
Если оставить состав воды как есть, то этот дисбаланс перейдет и на готовый раствор в итоге.
Содержание эквивалентов анионов/катионов нужно уравнять "для бумаги" (на самом деле в воде их содержание равно).
Для этого или урезаем (только "для бумаги") содержание сульфатов на 12,65/2=6,32 мМоль/л и считаем, что серы в воде 13,54-6,32=7,22 мМоль/л, или добавляем в анализ 12,65 мМоль/л катионов (виртуальных) и назовем их катион_вода.
В воде избыток сульфатов. Поэтому сульфатные формы удобрений нам ненужны. 
Проверить на равенство катионов/анионов в растворе можно просто сложив заряды всех ионов. В идеале должны получить ноль, а в реальности - заряд избыточных ионов.
Пример в нашем случае. 
-3,7-1,92-13,54*2+4*2+3,29*2+8,26-2,79=-12,65 мМоль/л. Видим избыток анионов в количестве 12,65 мМоль/л.
Если с водой ясно, двигаем дальше. Какой нужен раствор?

Изменено пользователем Pyotr
  • Нравится 3
Ссылка на комментарий
  • 0
17 часов назад, Pyotr сказал:

Расчёт будем вести в мМоль/л. ... Какой нужен раствор?

Даже читать приятно, хотя не мыслю в этих ммоль ничего:yes:, раствор нужен маточный распределенный по бакам А и Б (по физической массе удобрений в них) для розового гибрида томата.

2 часа назад, Камил сказал:

Даже читать приятно, хотя не мыслю в этих ммоль ничего:yes:,раствор нужен маточный распределенный по бакам А и Б (по физической массе удобрений в них ) для розового гибрида томата

То есть подбор макроэлементов для рецепта более менее выравненный по анионам и катионам, нужно в питательном иметь

NO3(N) +NH(N)=235+15 мг/л,
К  275 мг/л
Р 75 мг/л
Са 200-210 мг/л
Mg 63 мг/л

С этим учетом сколько каких удобрений в бак А высыпать и в бак Б?

Изменено пользователем Камил
Сокращение цитаты и форматирование текста.
Ссылка на комментарий
  • 0
27 минут назад, Камил сказал:

даже читать приятно, хотя не мыслю в этих ммоль ничего:yes:,раствор нужен маточный распределенный по бакам А и Б (по физической массе удобрений в них ) для розового гибрида томата

Камил, я ошибочно подумал, что Вы хотите научиться делать расчеты самостоятельно. 
Ну если уж взялся помочь, то доведу до конца. Пусть другим пример будет.
Выкладывайте наличие и состав удобрений (просто перепишите с мешков слово в слово) и концентрацию азотной кислоты.

Да, и скоко там азота надо??

  • Нравится 3
Ссылка на комментарий
  • 0

 

В 14.06.2019 в 08:47, Pyotr сказал:

Камил, я ошибочно подумал, что Вы хотите научиться делать расчеты самостоятельно. 
Ну если уж взялся помочь, то доведу до конца. Пусть другим пример будет.
Выкладывайте наличие и состав удобрений (просто перепишите с мешков слово в слово) и концентрацию азотной кислоты.

Да, и скоко там азота надо??

Вооооот, другим пример именно:clapping:!

NO3(N) +NH(N)=235+15 мг/л, (нужно для томата)

Состав  и наличие удобрений:

Кальценит (Яра) Са 19%,  N общий 15.5%, Нитратный N-NO3 14.4%, Аммиачный N-NH4 1.1%

Солюпоташ (бельгия)  K2O 51% SO3 46.5%

нитрат калия (буйский) N 13.6%, K2O46%

сульфат магния (буйский) MgO 16.9%, S 13.5%

нитрат магния (буйский) N 11.1%,  Mg 15.5

Монокалий фосфат (хайфа)  P2O5 52%, K2O 34%

Аммиачная селитра(NH4NO3)   N 34.4%, 

Азотная кислота HNO3 58%

Изменено пользователем Камил
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
2 часа назад, Камил сказал:

Азотная кислота HNO3 58%

С неё и начнём.
Гидрокарбонатов в воде 3,7 мМоль/л. Для нейтрализации нужно тоже 3,7 мМоль/л азотки. Но мы добавим 3,2 мМоль/л азотки, а остальные 0,5 после приготовления пит. раствора если потребуется для корректировки рН раствора. 

Масса 1 мМоль концентрированной азотки = 1+14+16*3 = 63 мг.
Масса 3,2 мМоль = 63*3,2 = 201,6 мг.
Масса разбавленной 58% к-ты  = 201,6*100/58 = 347,6 мг.
Нужно взвесить 347,6 мг и добавить на 1 литр воды, или 347,6 г на 1 кубометр воды.

Но обычно жидкости удобнее мерить объёмом. 
Плотность 58% азотки 1,4 г/мл.
Объём 3,2 мМоль 58% азотки = 347,6/1,4 /1000= 0,248 мл.
Добавляем 0,248 мл азотки  на каждый литр воды или 248 мл азотки на каждый  кубометр . 

После добавления азотки и перемешивания, рН воды должен быть в диапазоне 5,5-6.

  • Нравится 4
Ссылка на комментарий
  • 0
18 минут назад, Pyotr сказал:

С неё и начнём.
Гидрокарбонатов в воде 3,7 мМоль/л. Для нейтрализации нужно тоже 3,7 мМоль/л азотки. Но мы добавим 3,2 мМоль/л азотки, а остальные 0,5 после приготовления пит. раствора если потребуется для корректировки рН раствора. 

Масса 1 мМоль концентрированной азотки = 1+14+16*3 = 63 мг.
Масса 3,2 мМоль = 63*3,2 = 201,6 мг.
Масса разбавленной 58% к-ты  = 201,6*100/58 = 347,6 мг.
Нужно взвесить 347,6 мг и добавить на 1 литр воды, или 347,6 г на 1 кубометр воды.

Но обычно жидкости удобнее мерить объёмом. 
Плотность 58% азотки 1,4 г/мл.
Объём 3,2 мМоль 58% азотки = 347,6/1,4 /1000= 0,248 мл.
Добавляем 0,248 мл азотки  на каждый литр воды или 248 мл азотки на каждый  кубометр . 

После добавления азотки и перемешивания, рН воды должен быть в диапазоне 5,5-6.

отлично, на практике у меня так и получается---330-340 грамм на тонну питательного:clapping:

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
2 минуты назад, Камил сказал:

отлично, на практике у меня так и получается---330-340 грамм на тонну питательного:clapping:

да и по весу в мг  удобнее мерить именно азотку чем по  мл, точнее удается отмерить количество

Ссылка на комментарий
  • 0
В 14.06.2019 в 16:45, Pyotr сказал:

В KNO3  азот в чистом виде, а К в окисной форме.
...
ЕС пит. раствора составит 3,6-3,8 мСм/см.

До чего ж это интересно и увлекательно:clapping:, жаль что сам не умею считать.  Спасибо огромное Петр, я Вам признателен, с таким подсчетом программы всякие ничто!

Изменено пользователем BKB
Сокращена цитата.
Ссылка на комментарий
  • 0

Добрый день, форумчане. Камил, вы обращались ко мне за помощью в расчетах маточников, я вам как пример по анализу вашей воды сделала расчет на стандартный раствор в мМолях, и  пересчет по кг и мл по бакам, вы по всей видимости не обратили на это внимание или не прочитали рекомендации, теперь пожалуйста внимательно проанализируйте расчет который вам предложили. там все по полочкам вам разложили, только будьте внимательны. С уважением, Татьяна П. г. Новосибирск

  • Нравится 4
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
В 23.06.2019 в 10:11, Tanya 1980 сказал:

... я вам как пример по анализу вашей воды сделала расчет на стандартный раствор в мМолях...

Татьяна, пожалуйста, для Камила и для других вставьте прямую ссылку на сообщение с Вашими расчётами!

  • Нравится 3
Ссылка на комментарий
  • 0

Добрый  день! У меня вопрос - в одной из ссылок( выложенной на форуме )  на образец расчета  стандартного пит.раствора для капельного полива на грунтах написано  "в системе кап.полива на грунтах содержание элементов питания в поливной воде не учитывается".Так ж е не которые  агрономы при расчетах для грунтов или органических субстратов(шелуха подсолнечника, гречихи и  пр.) уменьшают содержащиеся в исходной воде  кальций и магний аргументируя,что они не усваиваются.Правильно ли это? Где об этом можно прочесть?

 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
2 часа назад, zilya750201 сказал:

...написано  "в системе кап.полива на грунтах содержание элементов питания в поливной воде не учитывается"

Грунты (почвы) обладают большой катионной и анионной обменной ёмкостью, и сами по себе нередко содержат существенные количества элементов питания (тот же кальций с магнием, фосфор и прочие). Поэтому для целей фертигации (капельный полив на грунтах) допускается приблизительные расчёты баланса ионов, с большим допуском. То есть можно, например, не учитывать те ионы, которые указаны в анализе воды, или значительно округлять расчёты. Разумеется, можно делать и полноценный расчёт, если есть и анализ воды и анализ почвы.

2 часа назад, zilya750201 сказал:

...которые  агрономы при расчетах для грунтов или органических субстратов(шелуха подсолнечника, гречихи и  пр.) уменьшают содержащиеся в исходной воде  кальций и магний аргументируя,что они не усваиваются.

А это бред собачий совсем неправильно! 1) Этими элементами, как я сказал, можно пренебречь в расчёте, но усваиваится они, конечно, будут.

2) Самодельные субстраты из шелухи подсолнечника, гречихи и  пр., как и фирменный кокосовый субстрат :smile:, сами по себе почти не содержат минеральных питательных веществ, и обладают намного меньшей обменной ёмкостью, чем грунты (почвы) – в них очень мало гумуса (они весьма медленно разлагаются). И достаточное наличие калия с магнием, поступающих с питательным раствором тут как раз очень важно!

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Добрый день, уважаемые коллеги.

Прошу помощи. Помогите "расшифровать" готовый раствор и составить его копию из подходящих ингредиентов по этим данным.

Дано:

Composition of nutrient solutions for different N–P–K molar concentrations.
Nutrients    N–P–K treatments (mM) (10–1–2.5)    
KCl                        5.0    
Ca(NO3)2            2.0    
NH4NO3              2.5    
NH4H2PO4         1.0    
MgSO4                0.5    
MgCl2                  1.0    
Na2SO4               0.5    
NH4Cl                    –
Micronutrients    Concentrations
                                         ppm        g/L
MnCl2                             0.50        1.8010
H3BO3                            0.50        2.8600
ZnSO4                             0.05       0.2220
(NH4)Mo₇O24·4H2O     0.01       0.0920
CuSO4·5H2O                 0.02        0.0785
Fe-EDTA                         3.00        22.6200
 Sinigrin (2-propenyl GSL), aryl sulfatase (Type H-1, EC 3.1.6.1)
and DEAE-Sephadex A-25 were bought from Sigma–Aldrich
Chemical Company (St Louis, MO, USA). Ultra-pure water
was prepared by PURELAB Option-Q system (ELGA Lab-
Water, VWS Ltd., UK). HPLC-grade acetonitrile (CH3CN)
was obtained from J.T Baker chemical CO. and sodium acetate
trihydrate (CH3COOHNa3H2O) was procured from Hayashi
Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan)

Заранее благодарю за помощь.

Изменено пользователем Станислав908
Ссылка на комментарий
  • 0
В 03.07.2019 в 19:00, BKB сказал:

Грунты (почвы) обладают большой катионной и анионной обменной ёмкостью, и сами по себе нередко содержат существенные количества элементов питания (тот же кальций с магнием, фосфор и прочие). Поэтому для целей фертигации (капельный полив на грунтах) допускается приблизительные расчёты баланса ионов, с большим допуском. То есть можно, например, не учитывать те ионы, которые указаны в анализе воды, или значительно округлять расчёты. Разумеется, можно делать и полноценный расчёт, если есть и анализ воды и анализ почвы.

А к торфяному субстрату это тоже относится?При составлении пит.раствора нужно делать анализ торфа или достаточно РН-торфа и анализа воды? 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
4 часа назад, wik сказал:

А к торфяному субстрату это тоже относится?При составлении пит.раствора нужно делать анализ торфа или достаточно РН-торфа и анализа воды? 

Это зависит от качества субстрата. Бывают очень хорошие производители и тогда можно в расчетах учитывать данные маркировки субстрата. А бывают такие, кто не смущается указать ЕС 0,15-1,4 мСм/см. В таком случае надежнее сделать анализ. Проблема в том, что не все агрохимлаборатории умеют проводить анализ торфяного субстрата.

Ссылка на комментарий
  • 0

Доброго времени суток. Как начинающему " агрохимику" мне  интересны два момента в таблице #2 :

1 масса CaCl2 ?

2  Вносим KNO3 4 моля , но в графе 10 вышло 3.5 моль?

Знания химии у меня со школы, поэтому трудно , очень трудно. Спасибо 

IMG_5184.PNG

Ссылка на комментарий
  • 0
В 10.01.2020 в 11:01, YuryK1982 сказал:

Доброго времени суток. Как начинающему " агрохимику" мне  интересны два момента в таблице #2 :

1 масса CaCl2 ?

2  Вносим KNO3 4 моля , но в графе 10 вышло 3.5 моль?

Знания химии у меня со школы, поэтому трудно , очень трудно. Спасибо 

Давно не заходил на форум.

Молярная масса 147 г/моль указана для двуводного хлорида Са - CaCl2*2(H2O).
Для безводного CaCl2 молярная масса = 40+(35.5*2) = 111 г/моль.
Так как в одном моль хлорида кальция содержится два моль ионов Cl-, то для увеличения концентрации ионов хлора на 0.5 ммоль/л нужно добавить в раствор 0.25 ммоль/л CaCl2.

По KNO3 опечатка. Спасибо за замечание. 
Прошу модераторов прям красным по белому)) отметить это во втором посте данной темы.

У меня тоже химия только со школы.

Изменено пользователем Pyotr
Ссылка на комментарий
  • 0

Добрый день. Проконсультируйте пожалуйста - " каким образом учитывать элементы содержащиеся в торфе ?", из данных анализа.

 

image.png

анализ торфа.pdf

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Никаким образом не учитывать. Это по факту пустой торф. Его необходимо нейтрализовать до рН 5,5 и заправить комплексным удобрением исходя из потребностей выращиваемых растений.

Макро- и микроэлементы обнаружены при разведении 1:50, в реальной практике такое разведение просто невозможно. Эти данные можно просто игнорировать.

Ссылка на комментарий
  • 0

Спасибо большое за оперативный ответ.

Скорее всего это анализ торфа до нейтрализации, а вот анализа нейтрализованного нет.

У меня торф (+ 20% перлита) нейтрализованный доломитовой и известняковой мукой, есть только  данные протокола в котором указаны Ph 5,5-6,5 и электропроводность (Ес)180-250 мкСм/см. Значит был внесен Са и Mg. Можно определить их количество(примерно)? чтобы учесть  в поливочном растворе. В рецепте раствора предполагается Са - 3,25ммоль., и Mg - 1,25ммоль

Изменено пользователем Alekc
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
1 час назад, Alekc сказал:

Можно определить их количество(примерно)?

Нет, нельзя. Неизвестно, какой известковый материал применялся и в каком количестве, а от его состава зависит содержание C и Mg в субстрате.

Да и разброс ЕС меня смущает. Опять же 180 мкСм/см это 0,18 мСм? или я в запятых запуталась?

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

Благодарим за поддержку сайта!


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта. Дальнейшее пребывание на сайте означает согласие с их применением.