Электропроводность почвы: почему это важно?
EC — это показатель электропроводности, который характеризует способность материала проводить электрический ток. Несмотря на то, что большинство садоводов привыкли измерять количество вносимых удобрений в унциях на галлон, граммах на литр или других единицах измерения, показатель EC — это нечто большее. При выращивании растений важно хорошо понимать, что такое EC и какое значение он имеет для фермера.
Электропроводность.
Измеритель электропроводности (ЕС- метр) измеряет потенциал электрического тока, проходящего через воду, который называется молярной электропроводностью (электролитической электропроводностью) и выражается в сименсах (См). Электроны перемещаются от одного набора электродов к другому в воде не за счет молекул воды, а за счет ионов в воде. Ионы переносят электроны и ограничивают количество электронов, которые могут преодолеть расстояние, в зависимости от количества доступных ионов, способных переносить электроны. Чем выше концентрация, тем больше поток. Чистая вода сама по себе является плохим проводником, поэтому измеритель электропроводности покажет 0,0 в случае с дождевой, обратнеосмотической или деминерализованной водой. В отличие от нее, соленая морская вода является гораздо более хорошим проводником.
Когда мы добавляем в воду питательные вещества (соли), мы увеличиваем молярный потенциал проводимости для прохождения тока через воду и, соответственно, значение электропроводности (или CF = EC*10). На все показатели электропроводности напрямую влияет температура, и ее необходимо учитывать.
Единица измерения
Электропроводность может выражаться в различных единицах измерения, но обычно используется такая единица, как сименс на квадратный метр на моль (См/м2/моль) или миллисименс на сантиметр (мСм/см). В Европе и в России в качестве ориентира для определения концентрации питательных веществ в воде обычно используется единица измерения мСм/см. В Северной Америке электропроводность пересчитывают в количество ионов в воде в частях на миллион (которое также может выражаться в различных единицах, включая ppm, мг/л и т. д.). Для этого необходимо преобразовать EC в значение, исходя из концентрации ионов в растворе. К счастью, существует фиксированная формула для расчета соотношения между этими единицами измерения.
Соли
Вода, содержащая минеральные соли, имеет электропроводность, но не все показатели электропроводности указывают на наличие ценных питательных солей для растений. В водопроводной воде могут содержаться натрий и хлор, которые имеют показатель электропроводности, но не представляют питательной ценности для растений.
Удобрение, конечно же, состоит из питательных солей. Питательная ценность, которую мы добавляем в воду, называется EC+ и должна соответствовать показателю EC воды. Таким образом мы измеряем общее значение EC в нашем резервуаре для кормления. Питательные соли — это твердые вещества, которые добывают из недр земли или получают в результате промышленного процесса крекинга. Мы растворяем определенное количество (в граммах) солей в определенном объеме (в литрах) воды, поэтому в качестве единицы измерения EC мы можем использовать как граммы, так и литры. Несмотря на то, что каждое удобрение имеет свою питательную ценность, можно обобщить и сказать, что при электропроводности 1,0 мСм/см на 1 литр воды приходится до 1,0 грамма солей.
Поглощаемость
Соль обладает свойством притягивать к себе воду. Этот процесс называется гидролизом. Горшок с солью, поставленный в подвале, снизит влажность воздуха. В растворе концентрация солей всегда стремится выровняться за счет перемещения воды в область с более высокой концентрацией. Эта разница в концентрациях называется градиентом водного потенциала. Это свойство также играет важную роль в процессе выращивания растений, известном как осмос. Он предполагает наличие полупроницаемого барьера, который пропускает воду, но препятствует перемещению ионов или солей.
Когда мы вносим много питательных веществ (с высоким EC), соли, содержащиеся в них, притягивают к себе воду из субстрата. Из-за этого, корням становится сложнее извлекать воду из субстрата. Таким образом, мы можем создать условия, при которых влажный субстрат будет настолько сухим, что корни больше не смогут извлекать из него воду. Это называется «физиологически сухой субстрат». В результате у растений не остается воды для транспирации (испарения), необходимой для охлаждения от жары (= света). Несмотря на то, что это явление часто называют чрезмерным внесением удобрений, на самом деле причина в недостатке воды. В случае со срезанными цветами, например розами, или с черенками, высокая электропроводность воды в вазе или подставке для черенков может буквально вытягивать воду из стеблей.
Мы можем наблюдать этот осмотический процесс в U-образной трубке, разделив ее на две части проницаемой мембраной, например кусочком стебля. Если добавить соли в одну часть трубки, уровень воды в ней поднимется, потому что вода с более низкой электропроводностью будет притягиваться к ней. Вот почему мы рекомендуем использовать очень мало питательных веществ или не использовать их вовсе.
Соль обладает свойством притягивать молекулы воды. Когда вы добавляете соль в воду в правой части пробирки (тем самым повышая электропроводность), молекулы соли притягивают молекулы воды из левой части, где соли меньше. Уровень воды в правой части поднимается до тех пор, пока электропроводность (концентрация соли) в обеих частях не сравняется.
Повышение питательной ценности
После того как растительный материал прижился, нужно как можно быстрее повысить его осмотическое давление (EC). Поскольку растение увеличивается в объеме и поглощает воду, его осмотическое давление снижается. Питательные вещества перераспределяются в растении, оно становится мягким и светлеет. Из-за этого оно становится очень восприимчивым к обезвоживанию (вялости), так как вода легко покидает растение.
Чем больше питательных веществ поступает к корням, тем интенсивнее рост. Поскольку вода, используемая в качестве транспортного средства, испаряется, питательные соли остаются в растении, что повышает его внутреннюю электропроводность (осмотическое давление). После этого можно снова повысить электропроводность корней.
Крепкие растения
Благодаря положительной спирали накопления ЕС в растении оно становится более способным поглощать и удерживать воду. Из-за этого вода не испаряется так быстро, и растение не теряет ее слишком рано. Если растения слишком нежные, нужно уменьшить интенсивность освещения или сократить продолжительность светового дня, чтобы избежать недостатка света в конце дня.
Несмотря на то, что ЕС играет важную роль в этой истории, это не единственный фактор, оказывающий на нее влияние. На процессы, в которых участвует ЕС, влияет общий климат вокруг растения.
Потребности в питательных веществах.
При внесении удобрений в почву и, соответственно, в субстрат необходимо учитывать потребности растения в питательных веществах. Эти потребности зависят от ассимиляции. Чем крупнее растение, тем больше питательных веществ ему требуется. Эти питательные вещества частично задерживаются в растении и преобразуются в полезные аминокислоты, масла, жиры и т. д., но часть их остается в соке растения, и это определяет его внутреннюю электропроводность. Калий — один из важнейших питательных элементов в этом процессе.
После завершения вегетативного роста растение все еще может поглощать много калия для поддержания внутреннего осмотического баланса и завязей. Завязи не являются оплодотворенным “семенем". Однако это возрастающее потребление также подходит к концу. Примерно через. 60% цикла выращивания растению будет достаточно того запаса питательных веществ, который содержится в субстрате. Теперь для производителей начинается игра с запасами питательных веществ, применяемая EC.
«Акции EC в ведре»
Мы можем использовать принцип «ведра», чтобы разобраться в
Вода в субстрате будет испаряться, а соли — нет. Поэтому в последние недели роста растения в большинстве случаев следует прекратить подкормку и только добавлять воду. Если в субстрате недостаточно воды, значение электропроводности (концентрация солей) может резко возрасти.
Пример:
у нас есть ведро с 10 литрами раствора удобрения с электропроводностью 2,0 мСм/см. Это означает, что в ведре содержится 20 граммов питательных солей (питательного раствора). (2,0 г/л × 10 литров). После испарения 9 литров воды остается 1 литр воды с электропроводностью 20 (20 г соли в 1 литре воды). На самом деле все не так экстремально, и при выращивании в почве происходит дополнительный процесс буферизации, в ходе которого питательные соли в некоторой степени связываются с частицами органического субстрата, но принцип остается неизменным. При добавлении 9 литров электропроводность снижается до 2,0 мСм/см. Таким образом, если нам нужно поддерживать электропроводность на уровне от 2 до 4 мСм/см, то при сливе 5 литров воды нужно долить столько же. (4 г/л x 5 л = 20 г, ЕС = 4 мСм/см)
Если в ведре есть растение, которое впитало 5 граммов раствора, мы можем долить его при поливе, если нам нужно поддерживать электропроводность на уровне 2,0. Например, если доза воды составляет 5 литров, то нужно добавить 5 граммов раствора, или, если коротко, 5 литров воды с электропроводностью 1,0 (гр./л) или мСм/см. Цель здесь, как и при выращивании растений, — поддерживать электропроводность в ведре.
Это основное правило внесения удобрений. Мы стараемся поддерживать определенный уровень плодородия почвы в контейнере, чтобы обеспечить растению достаточное количество питательных элементов. Как правило, в конце периода выращивания мы снижаем электропроводность почвы. В системах с возможностью дренажа мы можем сами уменьшить количество питательных веществ, промывая почву водой с низкой электропроводностью. Субстрат в системах с возможностью дренажа можно привести в порядок гораздо лучше. В системах без возможности дренажа питательные вещества постоянно добавляются при последующих подкормках. Рано или поздно запас питательных веществ достигнет уровня, при котором растение сначала замедлит, а затем и вовсе перестанет поглощать воду, после чего вода начнет выходить из растительных тканей, и весь процесс пойдет в обратном направлении.
Резюме
EC — это не только единица измерения количества удобрений, вносимых в почву, но и механизм контроля климата, связанный с поглощением воды.
Для начала следует использовать воду с низким уровнем электропроводности, который затем нужно как можно быстрее повысить, чтобы обеспечить растения питательными веществами, а также увеличить внутреннее осмотическое давление для формирования крепких растений.
В последние недели выращивания растение почти не нуждается в подкормке. Мы продолжаем вносить удобрения только для того, чтобы поддерживать их запас в горшке и сохранять стабильную электропроводность. Как правило, это приводит к снижению электропроводности или даже к еженедельному промыванию (выщелачиванию).
Профессиональные Ес-метры на сайте по ссылке.....
