Hnojenie sa rýchlo šíri medzi poľnohospodármi. Hnojenie je aplikácia hnojív rozpustených vo vode. Na prípravu živného roztoku je nedostatok vody, hnojív, chemikálií, vhodných nádob a nástrojov. Pri všetkej jednoduchosti existujú základné požiadavky, ktoré je potrebné dodržiavať, inak nebude naša práca úspešná. Pri pestovaní s použitím živín sa musia do koreňového systému rastlín v správnom čase a v správnej koncentrácii aplikovať látky potrebné pre optimálny vývoj rastlín. Avšak ani viac, ani menej aplikovaných solí nie je dobré pre rastliny a životné prostredie, pretože to znižuje výnos a hospodárnosť pestovania. Preto je dôležité presné meranie a regulácia.
Parametre kvality vody na výživu
Pri hydroponickom pestovaní je ešte dôležitejšie kritérium kvalita vody. V tomto prípade platí, že čím menej soli je vo vode, tým je voda lepšia. Niektoré soli sú v rámci limitov ešte stále prijateľné, ale existujú aj zložky vody, ktoré majú negatívny vplyv na pestovanie.
Objasníme niektoré chemické a fyzikálne parametre, ktoré charakterizujú živné roztoky. Živné roztoky sú vodné roztoky, ktorých hlavnými zložkami sú anorganické soli a malé množstvo organickej hmoty. Organická hmota je vo všeobecnosti iba malé množstvo organickej hmoty v použitej vode z vodovodu alebo studne a nemá vážny vplyv na rast plodín, ak nie je zvyškom nejakého herbicídu.
Pri príprave živného roztoku sa vo vode rozpúšťajú hnojivá. Hnojivá sú v podstate zmesou rôznych solí (s výnimkou močoviny), ktoré sa počas rozpúšťania vo vode rozkladajú na ióny: kladne nabité katióny (+) a záporne nabité anióny (-). Ióny sa v roztoku voľne pohybujú a vďaka tomu vedú elektrický prúd. Preto sa takéto roztoky nazývajú elektrolytické roztoky. Táto vlastnosť umožňuje určiť koncentráciu iónov v roztoku pomocou merania elektrickej vodivosti (EC meranie). Vodivosť roztoku sa mení s koncentráciou rozpustených solí, závisí od typu iónov (napríklad ióny Na+ a Ca2+ nevedú elektrický prúd rovnako) a od zmeny teploty (zvýšenie o jeden stupeň Celzia spôsobuje zvýšenie vodivosti o približne 2%, čo je dosť veľa). Nameraná hodnota EC nemôže povedať, aký typ solí sa nachádza v roztoku, pretože rôzne zmesi solí rozpustené vo vode môžu mať rovnakú hodnotu EC. Ak však rozpustíme rovnaké hnojivo vo vode deň za dňom pri príprave živného roztoku, potom môžeme z merania EC presne zistiť množstvo, pretože sa nemení pomer iónov (pomer solí v hnojive), ale iba ich množstvo. Niektoré soli reagujú s molekulami vody (takzvaná hydrolýza) a v dôsledku tejto reakcie sa mení chemický charakter roztoku. Chemický charakter elektrolytov (hodnota pH) môže byť v závislosti od typu aniónu a katiónu kyslý (pH menej ako 7), neutrálny (pH=7), zásadný (pH vyšší ako 7).
Koncentrácia jednotiek a výpočty.
Množstvo solí v roztoku sa udáva v jednotkách koncentrácie. Existuje niekoľko typov koncentračných jednotiek, preto je dôležité poznať spôsoby prevodu jednotiek. Nižšie uvádzame vzťah medzi rôznymi jednotkami koncentrácie.
1 % roztok = 1 g soli v 100 g roztoku = 1 g soli v 100 ml roztoku = 1 kg soli v 100 l roztoku = 10 kg soli v 1000 l roztoku. Vo vyššie uvedených výrazoch sme nezohľadnili zmenu hustoty roztoku po rozpustení soli. To je prípustné aj pri roztokoch s nízkou koncentráciou. Pri výpočtoch berte do úvahy, že 1 kg = 1000 g = 1000 000 mg a že 1 m3 = 1000 l = 1000 000 ml. Jednotka ppm je 1 milióntina, čo zodpovedá 1 mg/kg = 1 mg/l = 1 g/m3.
Praktický príklad
Pozrime sa na príklad praktického výpočtu. Pri výžive paradajok sa odporúča použiť roztok s koncentráciou draslíka 350 mg/l. Ak sa má takýto roztok pripraviť z dusičnanu draselného (KNO3), treba brať do úvahy, že soľ obsahuje okrem draslíka aj atómy dusíka a kyslíka.
Vypočítajte molárnu hmotnosť dusičnanu draselného (atómové hmotnosti sú uvedené v tabuľke):
M(KNO3) = 1×39 + 1×14 + 3×16 = 101 g/mol.
Teraz použijeme tieto údaje na výpočet množstva soli a uvažujeme (ako sme to robili na hodine chémie):
101 g KNO3 obsahuje 39 g draslíka, čo je
101 mg KNO3 obsahuje 39 mg draslíka
Mali by sme vziať X mg KNO3, ktorý obsahuje 350 mg draslíka, to znamená
X = 350×101/39 = 906 mg KNO3.
Takže na prípravu tohto roztoku je potrebné vziať 906 mg dusičnanu draselného a rozpustiť ho v jednom litri vody. Ak sa pripraví 1000 litrov roztoku, potom sa v jednom kubických metroch vody rozpustí 906 g (1 g = 1000 mg) dusičnanu draselného.
