Как подготовить маточный раствор для фертигации
Как подготовить исходный раствор для фертигации
В пропорциональной фертигации концентрированные питательные растворы готовят в нескольких резервуарах. Растворы вводят в поливную воду в подходящих пропорциях. Эти концентрированные растворы известны как «маточные растворы».
В фертигации не достаточно знать, какое количество удобрений должно быть применено. Также и другие факторы должны быть приняты во внимание при составлении растворов. Основными факторами являются:
• Количество резервуаров для хранения.
• Скорость впрыскивания (или время впрыскивания).
• Тип используемых удобрений.
• Взаимодействие удобрений с водой (эндотермические реакции, реакции с элементами, присутствующими в воде).
Некоторые удобрения взаимодействуют с образованием нерастворимых соединений и выпадают в осадок. Выпавшие в осадок питательные вещества блокируются и не доступны для растения. Другой неблагоприятный эффект этого — засорения в ирригационном оборудовании.
Характеристика основных удобрений, используемых в фертигации
Например, не следует смешивать удобрения, содержащие кальций, с удобрениями, содержащими сульфаты и фосфаты. Несовместимые удобрения должны растворяться в различных резервуарах.
Совместимость растворимых удобрений, используемых в фертигации
С – совместимые,
У – растворимость уменьшается, Н – несовместимые.
Наиболее
распространенными реакциями несовместимости с выпадением в осадок являются:
Как определить количество необходимых
резервуаров (число маточных растворов)?
Тип используемых удобрений и их совместимость определяют минимальное количество
необходимых маточных растворов. Качество поливной воды и питательных веществ,
имеющихся в почве, влияют на количество резервуаров для хранения, так как они
определяют, какие удобрения использовать.
Если источник воды содержит необходимые питательные вещества, такие как кальций, сера и
магний, в достаточных концентрациях, не будет необходимости использовать
удобрения, содержащие эти элементы, в программе питания. Как правило,
использование удобрений, содержащих кальций, магний или серу требует
использования от 2-х до 4-х резервуаров для хранения из-за ограничений
совместимости.
Например, предположим, что должны быть использованы такие удобрения: нитрат калия, нитрат кальция, моноаммонийфосфат (MAP) и сульфат магния.
В этом случае, необходимы, по крайней мере, три резервуара. Нитрат кальция несовместим
с MAP и сульфат магния несовместим с MAP.
Возможное распределение выглядит следующим образом:
Резервуар 1: MAP.
Резервуар 2: нитрат кальция + нитрат калия.
Резервуар 3: Сульфат магния.
Растворимость удобрений
Растворимость удобрения определяется как максимальное количество удобрения, которое может быть полностью растворено в заданном объеме воды. Превышение максимального
количества приведет к выпадению в осадок удобрений в ирригационной системе и
может быть очень серьезной проблемой. Растворимость выражается в единицах
масса/объем воды.
Например: грамм/литр или фунтов/Галлон.
Растворимость каждого из удобрений зависит от температуры воды, в которой оно растворяется.
Растворимость большинства удобрений возрастает с повышением температуры. Таким
образом, при более низких температурах, маточные растворы должны быть более
разбавленными. При более высоких температурах маточные растворы могут быть
более концентрированными.
Эффект общего иона — растворимость удобрения также зависит от других удобрений, растворенных в маточном растворе. Когда удобрение растворяется в резервуаре для хранения с другими удобрениями и оба содержат общий ион, растворимость обоих удобрений
снижается. Например, нитрат калия и сульфат калия совместимы
и могут быть растворены в одном резервуаре для хранения. Тем не менее,
так как оба содержат калий, его растворимость снижается при смешивании.
Коэффициент инжекции
Коэффициент инжекции определяется как соотношение между объемами растворов удобрений, вводимых в поливную воду. Таким образом, он выражается в единицах объем/объем.
Например: литры/м3, галлон/100 галлонов или % (проценты).
Его можно рассчитать следующим соотношением: дозировка ввода удобрений / пропускная
способность ирригационной системы. Там, где дозировка ввода и пропускная
способность выражены в единицах объема / времени.
Например, если инжектор имеет всасывающую способность 200 л/ч, а пропускная
способность системы 40 м3/час, то коэффициент инжекции выглядит следующим образом:
200л/ч / 40м3/ч = 5 л/м3. Этот результат может также быть выражен, как 0,5% или
в соотношении 1:200.
Минимальный коэффициент инжекции зависит от растворимости удобрений и потребностей культур в питательных веществах. Потребности культур в питательных веществах определяют
количество удобрений, которые будут применены на плантации. Растворимость
удобрения определяет максимальное количество, которое может быть растворено в
резервуаре. Если, например, растворимость удобрения составляет 100 г/л, и
требуемая концентрация этого удобрения в поливной воде составляет 500 г/м3,
минимальный коэффициент инжекции будет следующим:
500 (г/м3) / 100 (г/л) = 5 л/м3.
При более низком коэффициенте инжекции требуется большее количество растворенного
удобрения в резервуаре, для того, чтобы достичь той же концентрации,
равной 500г / м3 в поливной воде.
500 (г/м3) / 100 (г/л) = 5 л/м3.
Предположим, что коэффициент инжекции 4 л/м3. 4 л/м3 = 500 (г/м3) / Х (г/л)
Х = 500 (г/м3) / 4 (л/м3) = 125
г/л, что превышает растворимость этого удобрения.
Для преобразования коэффициента инжекции во время инжекции используем следующее
уравнение:
Время инжекции (мин.) = (F Х D Х PI) / DI,
где F = Пропускная способность системы орошения (м3/ч);
D = Продолжительность полива (мин.);
PI = Коэффициент инжекции (л/м3);
DI = Всасывающая способность инжектора (л/час).
Потребность в питательных элементах некоторых сельскохозяйственных культур
Примечание: потребности должны быть распределены в соответствии с фенологической фазой развития культуры.
Технические характеристики удобрений, используемых в фертигации
Источник
Важные особенности приготовления и применения растворов рабочей жидкости пестицидов и листовых удобрений
Повсеместно получило своё распространение некорневое внесение удобрений с совмещением пестицидной обработки посевов. Т.к. за одну технологическую операцию мы защищаем посевы и при этом управляем состоянием самих растений. Также это относиться и к протравливанию посевного материала. Применение удобрений Batr позволяет усилить действие пестицидов, за счёт усиления проникновения действующих вещест пестицида в само растение.
Для того, чтобы пестициды и листовые удобрения проявили свою эффективность при приготовлении растворов рабочей жидкости для опрыскивателя или протравочной машины следует обратить внимание на качество и температуру воды, а при заправке опрыскивателя баковыми смесями учитывать совместимость препаратов и придерживаться определённой очередности смешивая различные пестициды и удобрения.
Качество воды в первую очередь зависит от загрязнённости, жёскости, кислотности и т. д. Механичесткие примеси в воде засоряют распылители, коммуникации и фильтры опрыскивателя, снижают его производительность и надёжность. Эти примеси могут поглощать или связывать ингридиенты препаратов, снижая их эффективность.
При высоком содержании кальция или магния вода считается жёсткой, что может вызвать проблемы смешивания препаратов и выпадения осадок некоторых химических компонентов. Такая вода может повлиять на действенность поверхностно-активных веществ.
Особенно чувствительны к жесткости воды следующие гербициды: глифосата кислоты, клопиралида, 2,4 Д, МЦПА.
Немаловажно значение кислотности воды. При щелочной реакции (PH>8) многие смешиваемые с водой препараты проходят процеес щелочного гидролиза, вызывающего распад активных ингридиентов пестицидов. Если достоверно установлено, что вода щелочная, опрыскивание начинают немедленно после приготовления рабочего раствора.
Если используется вода с низким значением PH
На действие препаратов может негативно влиять очень горячая или холодная вода. Холодный рабочии раствор (4-8 ° С) может вызвать термический шок растения.
Пригодность воды для опрыскивания оценивают следующим образом :
- в соответствие с инструкцией производителя препарата, предполагаемого к использованию, в стеклянной ёмкости готовят 500 мл рабочего раствора;
- смесь тщательно перемшивают;
- дают рабочему раствору отстояться в течение 30 минут. Если по истечении этого времени в ёмкости видны следы осадка или расслоения, вода непригодна для опрыскивания, и образец её следует отправить на химический анализ.
Порядок смешивания препаратов различных препаративных форм : растворимый порошок (РП), смачивающийся порошок (СП) — водно-диспергируемые гранулы (ВДГ) — концентрат суспензии (КС), суспензионный концентрат (СК) — водорастворимый концентрат (ВРК), водный концентрат (ВК) — водный раствор (ВР) — эмульсия масляно-водная (ЭМВ) — концентрат эмульсии (КЭ)- у добрение Batr — адъювант (ПАВ).
Для предотвращения возможных негативных последствий от применения баковых смесей необходимо соблюдать общие рекомендации к пестицидам так и к препаратам удобрений :
- не обрабатывать баковыми смесями культурные растения в стрессовом состоянии;
- комбинировать компоненты, которые совпадают по рекомендованным срокам обработки с учётом фазы развития культуры;
- приготавливая маточный раствор, не добавлять препарат в ёмкость без воды;
- очередной компонент проводить через маточный раствор после качественного перемешивания (растворения) предыдущего;
- СМЕШИВАТЬ ТОЛЬКО РАБОЧИЕ РАСТВОРЫ КОМПОНЕНТОВ, А НЕ КОНЦЕНТРАТЫ;
- для приготовления рабочих растворов применять чистую и мягкую воду без примесей, с нейтральной или слабокислой реакцией, желательно с температурой +22-25 º С;
- обработку предпочтительно проводить при благоприятных погодных условиях и включённом режиме смешивания;
- предварительно произвести проверку на совместимость компонентов выбранной баковой смеси;
- смесь готовить непосредственно перед обработкой посевов.
Обработки микроудобрениями желательно проводить вечером, ночью, чтобы избежать ожогов. На солнце даже дистиллированная вода может спровоцировать ожоги ( за счёт эффекта линзы).
Для микроудобрений необходимо, чтобы капли попадали на лист, хорошо его смачивали, не скатывались и медленно впитывались. Высыхание капель рабочей жидкости на растениях должно быть постепенным.
Норма расхода рабочей жидкости должна обеспечивать хорошее смачивание растений.
Оптимальные температуры для усвоения микроудобрений лежат в физиологическим активном интервале от 17 до 25 °С. Вне этого интервала темперетур усвоение удобрений замедляется.
Не все удобрения смешиваются со средствами защиты растений, нужно предворительно проводить проверку на совместимость. Так хелаты не смешиваются с препаратами на основе меди и цинка.
Источник
Современные методы выделения и культивирования водорослей
2.2. Маточные растворы
2.2. Маточные растворы
2.2.1. Общие комментарии
Среда в основном состоит из трех компонентов: макроэлементов, микроэлементов и витаминов, которые готовят как маточные растворы в количестве 100мл на 1л при концентрации питательных веществ, превы- шающей необходимую дозу в конечном растворе в 100 или 1000 раз. Для получения среды берут небольшое количество маточного раствора, напри- мер, всего 1мл. Использование маточных растворов дает целый ряд пре- имуществ:
— позволяет избежать ошибок при взвешивании маленьких коли- честв солей;
— однажды приготовив маточный раствор, можно многократно легко готовить питательную среду. Теоретически, если приготовить 1л маточно- го раствора и использовать 1 мл этого раствора для приготовления 1л пи- тательной среды, то можно приготовить 1000л среды.
Методика приготовления маточных растворов заключается в сле- дующем:
– добавить приблизительно 80-90% необходимого объема дистилли- рованной или деионизированной воды в мензурку;
– растворить необходимое количество взвешенного вещества при по- стоянном перемешивании. Если маточный раствор включает несколько компонентов (например, растворы микроэлементов), необходимо сначала полностью растворить первый компонент, и только после этого добавить следующий. Большинство компонентов среды легко растворяется при перемешивании, однако для быстрого растворения некоторых веществ необ- ходимо нагревание или изменение рН среды;
– разбавить полученный раствор дистиллированной или деионизиро- ванной водой до необходимого объема.
Маточные растворы необходимо хранить в холодильнике при темпе- ратуре +4 ?С в плотно закрытой стеклянной или пластиковой посуде для предотвращения изменения первоначальной концентрации в результате испарения.
Маточные растворы, содержащие субстраты, которые способствуют росту бактерий и грибов, должны быть подвергнуты стерилизации. Если маточные растворы имеют видимые признаки грибного или бактериально- го загрязнения, они должны быть приготовлены заново. Необходимо пре- дохранять растворы от испарения воды. При испарении воды концентра- ция раствора может увеличиваться до неизвестных значений. Если необхо- димо провести точные эксперименты, лучше всего использовать свежие маточные растворы макро- и микроэлементов. Ниже приводятся практиче- ские протоколы для приготовления растворов макроэлементов, микроэле- ментов и витаминов (Watanabe, 2005).
2.2.2. Макроэлементы
Маточные растворы макроэлементов необходимо готовить по от- дельности в виде сильно концентрированных растворов (см. 2.2.1.). Рас- творы фосфатов нельзя хранить в полиэтиленовых емкостях, так как фос- фат ионы хорошо адсорбируются полиэтиленом (Hassenteufel et al., 1963). Растворы силикатов не следует хранить в стеклянной посуде, так как стек- ло может переходить в раствор. Для этих целей лучше использовать теф- лоновую, полиэтиленовую или поликарбонатную посуду. Если необходи мо провести эксперимент без силикатов, маточные растворы следует хра- нить в стеклянной посуде.
2.2.3. Микроэлементы
Растворы микроэлементов обычно готовят в виде отдельных раство- ров или смешанных растворов. В некоторых случаях они добавляются не- посредственно в раствор в концентрациях от 0,1мг до 20мг на литр. Во многих, натриевая но этилендиаминтетрауксусная не во всех средах для пресноводных кислота) водорослей используется Na
EDTA в (ди- качестве хелатора. Когда используется EDTA, ее следует добавлять сразу же после добавления металлов. Практические рекомендации по последовательности приготовления растворов приводятся ниже (Watanabe, 2005).
2.2.3.1. Приготовление отдельных растворов
Отдельные (например, содержащие соли одного металла) растворы готовятся в концентрации, в 1000 раз превышающую концентрацию в ко- нечном растворе. Рецепты маточных растворов для приготовления пита- тельных сред приводятся в Приложении 1. Схема приготовления маточных растворов включает в себя два этапа:
– в дистиллированную или деионизированную воду (объемом при- мерно 800-950мл) добавляют необходимое количество микроэлементов. В случае растворения железа, кобальта, меди, марганца и цинка можно про- кипятить раствор в течение 5-10 минут для ускорения процесса;
– раствор доводят до конечного объема (1л) путем добавления дис- тиллированной или деионизированной воды.
Растворы солей хранят в холодильнике при +4 ?С в пластиковой, плотно закрытой емкости для предотвращения испарения.
Когда необходимо приготовить раствор микроэлементов небольшой концентрации, необходимо приготовить маточный раствор, очень точно взвешивая соль. Затем нужно разбавить раствор до получения необходи- мой концентрации (Watanabe, 2005).
2.2.3.2. Смешанный маточный раствор (рабочий маточный раствор)
При приготовлении смешанного маточного раствора следует соблю- дать следующую последовательность операций:
– в мензурку наливают приблизительно 80% необходимого объема дистиллированной или деионизированной воды (например, 800мл на 1 л раствора); – если в качестве хелатора используется тор, в первую очередь растворяют его;
EDTA или другой хела-
– добавляют необходимый объем каждого микроэлемента из от- дельного раствора, каждый раз хорошо перемешивая смешанный ма- точный раствор;
– доводят объем раствора до нужной величины дистиллированной или деионизированной водой и хранят его в холодильнике.
Для удобства лучше перелить маточные растворы в емкости ма- ленького объема. Например, если для приготовления конечного раство- ра требуется 1мл маточного раствора, 1мл раствора можно поместить в эппендорф и заморозить, или же разлить раствор в склянки по 10мл (Watanabe, 2005).
2.2.4. Витамины
Для культивирования водорослей обычно используют три витамина – витамин B
(тиамин), витамин B
(цианокобаламин) и витамин H (биотин). Многие водоросли нуждаются только в одном или двух из этих витаминов, но внесение витаминов, в которых водоросли не нуждаются, не может причинить им никакого вреда (Provasoli, Carlucci, 1974). Кроме этих трех витаминов, в ре- цептах некоторых сред упоминаются и другие витамины. Например, для при- готовления среды для культивирования Phacotus lenticularis (Ehrenberg) Stein необходимо добавление никотинамида (Schlegel et al., 2000).
Витамины подвергаются многократному автоклавированию вместе с конечной средой. Несомненно, это приводит к их разрушению, но даже в этом случае они сохраняют свою эффективность. Лучше всего добавлять асептические растворы витаминов в среду после автоклавирования.
2.2.4.1. Приготовление отдельных растворов витаминов
Для биотина и цианокабаламина необходимо готовить отдельные маточные растворы, и для удобства, особенно если требуется приготовить несколько сред с различным содержанием витаминов, необходимо приго- товить первоначальный раствор тиамин?HCl. Концентрация маточного раствора должна превышать концентрацию конечного раствора в 100 — 10000 раз. Точные концентрации зависят от того, какое количество вита- мина должно содержаться в среде.
Маточные растворы витаминов должны быть стерилизованы с ис- пользованием фильтров и помещены в емкости маленького объема (на- пример, 1-10мл эппендорфы или пробирки из поликарбоната) с соблюде- ние условий стерильности. В качестве альтернативы можно предложить следующий способ: первоначальный раствор может быть помещен в ма- ленькие пробирки и затем автоклавирован как окисленный раствор (рН=4,5-5), но при этом следует помнить, что некоторые пластмассы тают в автоклаве, а стеклянные пробирки могут разбиться при замораживании (Watanabe, 2005).
2.2.4.2. Смешанный маточный раствор витаминов
Для приготовления смешанного раствора, который обычно содержит все витамины, необходимо растворить аликвоту (обычно 1мл) каждого от- дельного маточного раствора в 100 или 1000мл дистиллированной или деионизированной воды. Конечный объем смешанного раствора может различаться в зависимости от необходимой концентрации того или иного витамина в растворе. Смешанный маточный раствор стерилизуется и по- мещается в маленькие емкости так, как было описано выше. Этот раствор лучше хранить в замороженном виде (Watanabe, 2005).
Источник