Основы контроля щелочности и рН

На любом предприятии вода, поступающая к вашим посевам, бесспорно, является источником жизненной силы предприятия. Наиболее важными факторами, влияющими на способность вашей воды эффективно снабжать растения питательными веществами, являются рН и щелочность. Hanna производит самые современные системы контроля рН и фертигации на рынке, которые точно регулируют рН и щелочность вашей поливной воды “в баке” или “в линии” в широком диапазоне расхода. Это гарантирует оптимальный рост, максимальную урожайность и эффективное использование питательных веществ, устраняя отходы. 

Щелочность и почему она так же важна, как и рН

Щелочность представляет собой буферную способность воды или, проще говоря, способность воды нейтрализовать кислоту. Чем выше щелочность, тем более устойчивой будет вода к изменению рН, и потребуется больше кислоты для снижения общей щелочности и снижения рН. Щелочность состоит из бикарбонатов, карбонатов и гидроксидов в сочетании с кальцием, магнием или натрием. Щелочность выражается в эквиваленте карбоната кальция на миллион, а высокая концентрация на миллион (CaCO3) указывает на то, что в воде присутствует больше этих компонентов. рН обычно повышается с увеличением концентрации, но в зависимости от состава и соотношения компонентов рН может варьироваться между двумя образцами из разных источников с практически одинаковой щелочностью. Таким образом, важно знать не только рН вашей воды, но и щелочность, чтобы обеспечить оптимальное усвоение питательных веществ и здоровье растений.

Как указывалось ранее, по мере увеличения щелочности, рН может увеличиваться в потоке воды и в среде для выращивания. Возможно, что очень небольшое изменение рН отражается на увеличении щелочности. По мере увеличения щелочности доступность определенных питательных веществ для растений, особенно таких микроэлементов, как железо и марганец, отрицательно сказывается, что приводит к дефициту. Таким образом, очень важно, чтобы тестирование на щелочность проводилось вместе с pH, чтобы наилучшим образом определить состояние вашей воды.

Во многих случаях необходимо вводить в воду кислоту (серную или фосфорную) или использовать “кислотообразующие” удобрения. Наиболее часто используемой, легкодоступной и наименее дорогой является серная кислота. Количество вводимой кислоты должно определяться на основе вашего значения щелочности и, в конечном счете, оптимального целевого показателя щелочности, которого вы хотите достичь.

Как только вы достигнете желаемого уровня щелочности (ppm CaCO3) в результате подкисления, обратите внимание на значение pH и используйте это значение в качестве целевого значения pH для управления вашими системами впрыска кислоты. Важно отметить, что простая установка целевого значения рН на 5,8 или 6,0 без знания вашего значения щелочности может не обеспечить вам оптимальной щелочности для усвоения питательных веществ. В некоторых случаях вы действительно можете обнаружить, что щелочность вашей воды может быть ниже минимального уровня при рН 6,0, а оптимальная щелочность может быть найдена при более высоком рН, например, от 6,2 до 6,4.

Использование систем RO и воздействие чрезвычайно низкой щелочности

Многие производители в индустрии гидропоники используют системы RO для очистки поступающей воды. Системы RO очень эффективны при удалении практически всего из воды, пропуская практически чистую H2O. В результате воздействия CO2 во время процесса фильтрации образуется углекислота, в результате чего вода колеблется в диапазоне рН от 5 до 6. В 90% случаев применения рН от 5,7 до 6,0 считается оптимальным для большинства видов растений. Идеально, верно? Однако щелочность воды RO на данный момент составляет практически 0 промилле. Воздействие на растения воды с таким почти несуществующим уровнем щелочности может иметь катастрофические последствия. Вода будет вымывать необходимые ионы и в основном разъедать корневую систему, как это было бы с медными трубами, но гораздо быстрее.

Кроме того, некоторые питательные вещества и связанные соединения в питательной среде могут стать доступными в токсичных количествах. При чрезвычайно низкой щелочности не хватает жизненно важных элементов, таких как кальций, магний и сульфаты, которые также очень важны для здоровья растений. Надеемся, что нет опытных производителей, которые подвергали бы свои растения и / или питательные среды воздействию чистой воды RO в нормальных условиях в течение значительного периода времени. Тем не менее, это очень хороший пример того, как важно понимать не только значение рН вашей воды, но и щелочность.

Еще одним соображением является контроль рН. Вода с очень низкой щелочностью практически не поддается контролю с точки зрения рН. Производители, ориентирующиеся исключительно на значение pH воды, отфильтрованной RO, спрашивают, можно ли ввести кислоту, чтобы снизить pH воды с 6,2 до 5,8. Теперь, когда мы понимаем важную роль щелочности, снижение pH в данном конкретном случае на первый взгляд кажется абсурдным. Однако, если вы смотрите только на значение рН, вы можете увидеть, что это не является необычным ожиданием.

Как указывалось ранее, щелочность представляет собой буферную способность воды, что означает, что она “сопротивляется изменениям”. В практическом смысле щелочность создает “отталкивание” от того, что к ней добавляется, например, от кислоты. Без щелочности рН воды резко упал бы при добавлении небольшого объема кислоты, и это сделало бы контроль рН практически невозможным даже для самых передовых систем. Опять же, понимая щелочность, садовод поймет, что добавление кислоты в данном конкретном случае совершенно не нужно. Когда вы используете RO-воду, программа внесения удобрений, которая чередует потенциально основное удобрение, содержащее кальций и магний, с удобрением с низкой потенциальной кислотностью, может помочь предотвратить падение рН в питательной среде. Это также может обеспечить столь необходимые питательные вещества.

Преимущества сочетания внесения удобрений с контролем рН (щелочности)

Кислоты были и всегда будут отличным инструментом для производителей, позволяющим лучше контролировать щелочность поливной воды (в основном бикарбонаты и карбонаты) и рН питательной среды. Как только роль щелочности понята, производитель может рассмотреть следующий практический шаг для контроля щелочности с помощью кислот через инжекторную систему. Пожалуйста, ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей из статьи, написанной в журнале Garden and Greenhouse, она иллюстрирует оптимальный диапазон рН, в котором большинство коммерчески выращиваемых культур будут поглощать питательные вещества.

Критерии, по которым кислоты  необходимо использовать

Кислоты, обычно доступные производителям, включают фосфорную, серную, азотную и лимонную. В таблице ниже от UMass Amherst, Центра сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды, перечислены критерии выбора правильной кислоты: относительная безопасность, нейтрализующая способность, стоимость и содержание питательных веществ. Наиболее эффективной и широко используемой кислотой является серная кислота; однако это одна из самых опасных кислот в использовании. Для удаления небольших количеств щелочности предпочтительной кислотой может быть фосфорная кислота. Однако при использовании этой кислоты необходимо соблюдать осторожность, поскольку уровень фосфора будет увеличиваться. Азотная кислота теоретически идеальна, потому что она добавляет нитратный азот; но она испаряется и сильно окисляется, что делает ее очень трудной в обращении. Лимонная кислота является слабой органической кислотой и твердым веществом, что делает ее более безопасной, чем три другие; но она гораздо менее эффективна и, следовательно, дороже в использовании. Как только вы выберете кислоту, убедитесь, что ваш инжектор справится с этой задачей. Важно не только, чтобы материалы были кислотостойкими, но и чтобы контроллер мог точно контролировать и поддерживать фиксированный pH в широком диапазоне расхода.

    Как Hanna может помочь производителям

При правильной автоматизации с помощью систем контроля рН и фертигации Hanna Коммерческие Теплицы, Гидропонные установки, Помещения для выращивания, Жилые стены и Вертикальные сельскохозяйственные сооружения могут создать среду, в которой поглощение питательных веществ корневой системой всегда максимально. Автоматизация этого процесса обеспечит надежную точность и аккуратность, сократит затраты на удобрения и рабочую силу, повысит урожайность и здоровье растений, а также обеспечит безопасную рабочую среду для персонала.

Hanna имеет настраиваемые опции для оснащения операций любого размера:

• HIACID - это автономная система контроля рН, которая может работать на небольших и больших установках, использующих любую имеющуюся в продаже кислоту.

• HI10000 может вместить установки со скоростью потока от 5 GPM до 750 GPM.

• Модели HI5000 и HI2500 доступны для производителей с небольшими производствами.

Такой уровень гибкости в сочетании с удаленным доступом может повысить качество жизни производителя и персонала, позволяя контролировать и контролировать весь процесс pH и фертигации из любой точки мира.

Решение "Все в одном": система управления pH, фертигацией и орошением Hanna HI10000

Система впрыска удобрений Hanna HI10000 точно контролирует и контролирует pH (впрыск кислоты) и концентрацию удобрений для всех типов гидропоники, теплиц и полевых сельскохозяйственных работ. HI10000 также представляет собой полноценную систему управления орошением с возможностью 32 клапанов (зон).

В отличие от проточных систем прошлого, система фертигации Hanna непрерывно измеряет фактический pH проходящего потока и точно регулирует концентрацию кислоты (или основания) в системе, используя усовершенствованную гибридную технологию регулирования расхода / pH. Управление впрыском кислоты может быть невероятно сложным и нелинейным, поэтому мы в Hanna разработали систему, которая не только управляет инжектором в зависимости от скорости потока, но также контролирует рН и добавляет дополнительные настройки в зависимости от изменения рН воды. При соблюдении обоих параметров система контроля рН Hanna может безопасно впрыскивать до 93% серной кислоты и точно поддерживать заданное значение рН в широком диапазоне расхода.

Hanna Instruments - ведущий производитель недорогого оборудования, специально разработанного для тепличной и сельскохозяйственной промышленности. В дополнение к предоставлению производителям продукции высочайшего качества в течение почти 40 лет  Hanna предоставляет непревзойденную послепродажную техническую поддержку и сервис, и  работает от выбора продукта до окончательной установки и обучения. Цель - продолжать предлагать вам продукцию высочайшего качества, а также постоянное обслуживание и поддержку, гарантирующие  наилучшие результаты, экономя время и деньги.