المحلول المغذى وكيفية تحضيره |
|
|
|
|
انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
|
|
المحلول المغذى وكيفية تحضيره |
|
|
|
|
انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
|
|
|
|
|
|
|
|
انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
|
|
|
|
|
|
|
|
انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
|
|
|
|
|
|
|
|
انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
|
|
Nutrient Solution انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
كما ان وسط نمو الجذور قد يكون هذا المحلول المغذى نفسه او قد يكون اى مادة اخرى مثل البيت موس Peat mos او الحصى Gravel او الرمل الخشن Coarse sand وجميعها مواد خاملة تعمل على تثبيت جذور النبات
بينما يتم اضافة المحلول المغذى للجذور على فترات لامداد هذه النباتات بحاجتها من الماء والعناصر الغذائية.
وفى الحقيقة استخدم علماء تغذية النبات هذا الاسلوب فى البداية لتنمية النباتات بهدف اجراء الابحاث التى تتعلق بعمليات امتصاص وترحيل العناصر الغذائية بواسطة النبات وايضا فى ظهور اعراض النقص للعنصر عند غيابه من وسط النمو.
ولكن بمضى الزمن تطور هذا الاسلوب واصبح يستخدم حاليا فى انتاج بعض محاصيل الخضر والزينة على نطاق تجارى خاصة فى بعض المناطق التى لاتصلح فيها التربة لانتاج مثل هذه المحاصيل نتيجة وجود معوقات شديدة بها او تلوثها بآفات خطيرة لايمكن معالجتها..
ويطلق على عملية نمو النباتات وجذورها فى المحاليل المغذية لفظ هيدروبونكس Hydroponics وهى كلمة يونانية مكونة من مقطعين المقطع الاول وهوhydro بمعنى ماء والمقطع الثانى ponics وهو بمعنى العمل .
اى ان معنى الكلمة هو عمل الماء وذلك للتفرقة بين هذه الوسيلة وبين الوسيلة الاساسية وهى الزراعة باستخدام الارض والتى يطلق علتها باليونانية Geoponics .
بالاضافة انه يوجد العديد من الطرق الاخرى لانتاج النباتات باستخدام المحاليل المغذية منها استخدام مزارع المحاليل .. مزارع الوسط الحبيبى الصلب وتقنيات الاغشية المغذية وغيرها .
من خلال ماسبق يمكن ان نعرف ماهيه المحلول المغذى هذا
وبالتالى يمكن باختصار ان نقول بان المحلول المغذى هو عبارة عن محلول يحتوى على جميع العناصر الغذائية الضرورية لنمو النبات وبنسب متوازنة مع بعضها البعض ويستخدم هذا المحلول فى امداد النبات بحاجته من الماء والعناصر الغذائية طوال فترة حياته.
وفى الحقيقة ايضا من الصعب القول بانه يوجد مايسمى بالمحلول المغذى المثالى او المناسب لكل النباتات او حتى بالنسبة للنبات الواحد ويرجع ذلك الى اختلاف النباتات عن بعضها بالنسبة الى احتياجها من العناصر الغذائية المختلفة .كذلك تختلف احتياجات النبات الواحد من العناصر مع اختلاف مراحل نموه .
ولذلك هنال بعض الشروط الواجب توافرها فى المحلول المغذى وكيفية التعامل معها وهى كالاتى :
1-تركيز الاملاح فى المحلول المغذى يجب الايكون مرتفعا بدرجة تؤثر على نمو النبات بحيث يكون درجة التوصيل الكهربى (EC ) فى حدود من 2-3 ملليموز/سم والضغط الاسموزى له فى حدود من 0.5 -1 ضغط جوى.
لانه عند استخدام المحلول المغذى فى المزرعة ينخفض تركيز الاملاح به نتيجة لامتصاص العناصر بواسطة النبات ، لذلك اذا انخفض التركيز عن 2 ملليموز/ سم يجب اضافة كمية من العناصر الى المحلول لرفع درجة التوصيل مرة اخرى الى 3 ملليموز/ سم.
وفى هذا الصدد تعتبر نوعية الماء التى يحضر منها المحلول المغذى عامل هام جدا بل ومحدد فى اقامة مزارع المحاليل المغذية . فاذا احتوت المياه على تركيز مرتفع من الاملاح فان ذلك يحد من استخدمها بل قد يمنع استخدمها بالمرة لانها سوف تزيد من محتوى المحلول المغذى من الاملاح بالدرجة التى قد تسبب سمية للنبات ولذلك يجب قياس محتوى المياه من الاملاح وكذلك تحديد نوعية الاملاح الموجودة بها قبل اسخدمها فى تحضير المحلول المغذى.
2- يجب ان يثبت رقم pH المحلول بحيث يكون فى حدود من 5 -7 ويرى بعض الباحثين ان يكون من 6 - 6.5 وذلك عن طريق بعض المواد المنظمة . حيث ان انخفاض الpH يؤدى الى الحموضة العالية التى ينتج عنها تلف الجذور كما ان ارتفاع القلوية ينتج عنه ترسيب العناصر على صورة غير قابلة للاستفادة بواسطة النبات.
ويقاس رقم الpH باستخدام جهاز قياس الخاص به يسمى pH meter فاذا كان رقم pH مرتفعا عن 6.5 يضاف الى المحلول بعض الاحماض (مثل حامض النتريك HNO3 او حامض الفوسفوريك H3PO4 لخفضه الى الرقم المطلوب)
اما اذا كان رقم pH اقل من 6 (حامضى) فانه يضاف بعض المواد القلوية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم KOH لرفع pH الى القيمة المطلوبة.
3- ان تكون نسب العناصر الى بعضها البعض تقارب الى حد ما النسب التى يمتص بها النبات العناصر المختلفة.
ويراعى ذلك عند اضافة العناصر بالتركيزات المناسبة عند تحضر المحلول المغذى لها
بالاضافة انه يجب ان يكون خاليا من الشوائب السامة او الضارة للنبات . كما يجب الا يتم خلط المحاليل الغذائية المركزة مع بعضها بدون تخفيف حتى لاتترسب بعض الاملاح.
ونأتى الى تركيب المحلول المغذى
Composition of Nutrient Solution
اقترح كثير من العلماء العديد من المحاليل المغذية المناسبة من وجهة نظر كل منهم لتغذية النبات ولكن توجد بعض الملامح المشتركة لكل هذه المحاليل وهى ان ثلاثة من المغذيات الكبرى وهى الكالسيوم ++Ca والماغنسيوم ++Mg والبوتاسيوم +K توجد على شكل كاتيونات
وثلاثة منها على صورة انيونات وهى النترات -NO3 والفوسفات -H2PO4 والكبريتات --SO4 .
وبناء على ذلك فان جميع المغذيات الكبرى يمكن الحصول عليها من ثلاثة املاح وهى مثلا ولله المثل الاعلى .. نترات البوتاسيوم وفوسفات الكالسيوم وكبريتات الماغنسيوم
ولكن كقاعدة عامة فانه يفضل استخدام اربعة املاح بدلا من ثلاثة لان ذلك يوفر مرونة اكبر فى تعديل تركيز ونسب المغذيات الى بعضها البعض فى المحلول المغذى.
ومن اهم المحاليل الشائعة الاستخدام فى الزراعة اللارضية
محلول هوجلاند المعدل Modified Hoagland Solution
ومحلول كوبر Cooper Solution.
ومن الافضل فى كثير من الاحيان ان يتم تحضير محلول مركز Stock Solution وهذا يتم تخفيفه بالماء الى التركيز المناسب وذلك بدلا من تحضير المحلول المغذى بالتركيز المطلوب من البداية..
ولكن يجب ان تراعى نقطتين فى تحضير المحلول المركز وهما:
اولهما -عدم حدوث ترسيب لبعض العناصر الغذائية فى المحلول نتيجة لتفاعلها مع عناصر اخرىحيث ان زيادة الكالسيوم عن حد معن يؤدى الى ترسيب الفوسفات على صورة فوسفا ت كالسيوم غير ذائبة .. لذا يجب مراعاة مثل هذه التفاعلات عند حساب اقصى تركيزات للعناصر يسمح بها فى المحلول المركز لتلافى عمليات الترسيب
ثانيهما -ان الاملاح التى يحضر منها المحلول المغذى ليست تامة الذوبان فى الماء وانما معظمها شحيح الذوبان. فمثلا ذوبان نترات البوتاسيوم 13% اى 130جم لكل لتر من الماء ، بينما نترات الكالسيوم تذوب بمعدل 2660 جم فى اللتر.. ولذا فان اقصى تركيز ممكن تحضيره من المحلول المغذى يتحكم فيه الملح ذو درجة الذوبان الاقل ، تماما مثلما تذهب مع مريض الى الطبيب فانك تمشى معه على قدر خطاه وليس على قدر خطاك انت.
وكلا هاتين النقطتين يجب مراعاتهما جيدا عند تحضير المحلول المركز.. ولذلك عادة ما يتم تحضير محلولين مركزين ..
محلول (A) ويحتوى على نترات الكالسيوم والحديد المخلبى .
ويراعى عند تحضير المحلول (A) ان تضاف نترات الكالسيوم الى الماء ويتم التقليب جيدا حتى تمام الذوبان . اما الحديد المخلبى فيتم خلطه جيدا مع كمية قليلة من الماء ثم يضاف الى محلول نترات الكالسيوم.
ومحلول (B) ويحتوى على باقى الاملاح الاخرى.
وعند تحضير هذا المحلول (B) تضاف املاح المغذيات الكبرى للماء وتذاب جيدا . اما املاح العناصر الصغرى فتذاب جميعها (عدا حمض البوريك) فى جزء قليل من الماء حتى تمام الذوبان ثم تخلط مع محلول (B)
اما حامض البوريك فيذاب اولا فى ماء مغلى حتى تمام ذوبانه قبل اضافته الى المحلول (B).
بالتالى فان كل محلول سواء(A) أو (B) يحتوى على مجموعة من العناصر التى لاتؤثر على بعضها البعض (اى لاترسب بعضها)
كما يراعى ان لايزيد حجم كل من المحلولين المركزين (A) و (B) عن 45 لتر وذلك لامكانية تداوله بسهولة كما يفضل ان تكون المادة المصنوع منها الوعاء من البلاستيك الغير منفذ للضوء.------
ما شاء الله من النظم الحديثة فى الزراعة الزراعة بدون تربة هذا الموضوع هام جدا وقد قمنا من قبل باستخدامه فى زراعة وانتاج الشعير المستنبت بدون تربة لكى تتغذى عليه الحيوانات لتوفير الاعلاف المقدمة لها بنسبة من 40 - 50 % وانتاج كميات كبيرة فى وقت قصير والمساحة المستغلة صغيرة جدا بالمقارنة بالزراعة العادية اي انه بالامكان ان تستغل مساحة 50 م2 لانتاج شعير مستنبت يستخدم علف حيوانى كمية قدرها 180 طن اى ما يعادل انتاجية 7 افدنة من العلف الاخضر سنويا فى الزراعة بالطرق العادية وهذه الطرق من الزراعة تسمى الزراعة الراسية والزراعة العادية تسمى زراعة افقية -.تحضير المحلول المغذى
استكمالا لما بدأناه من التعرض لموضوع المحاليل المغذيةنتناول الان كيفية تحضير المحلول المغذى
وقبل التطرق الى الموضوع يجب الاشارة الى نبذة مختصرة عن اسس الحساب الكميائى
الوزن الذرى للعنصر Atomic weight
هو كتلة ذرة العنصر بالجرام منسوبه الى كتلة ذرة الايدروجين والتى تساوى1 جم.
الوزن الجزيئى Molecular weight
هو مجموع الاوزان الذرية للعناصر الداخلة فى تركيب الجزىء بالجرام
فمثلا مركب فوسفات احادى البوتاسيوم KH2PO4 يحتوى على ذرة K (بوتاسيوم)و 2 ذرة H ( هيدروجين)و ذرة P (فوسفور)و 4 ذرات O (اكسجين)
فيكون الوزن الجزيئى له= 39+(2×1)+31+(4×16)=136 جم
التكافؤ Valence
هو عدد الالكترونات التى يمكن ان تفقد او تكتسب فى المدار الخارجى للذرة
الوزن المكافىء لعنصر او جزىء
عبارة عن الوزن الذرى او الوزن الجزيئى مقسوما على التكافؤ
مثلا الوزن المكافىء للكالسيوم = الوزن الجزيئى له وهو 40 مقسوم على التكافؤ له وهو 2 .. بالتالى =20
مقدمة لابد منها ولكن لاتخشى شىء وسنحاول تبسيط الامور قدر المستطاع باذن الله تعالى
قلنا سابقا انه يمكن تحضير محلول مغذى من ثلاثة املاح ولكن من عيوب ذلك ان اى زيادة فى كاتيون ما تكون مصحوبة بنفس الزيادة فى الانيون المصاحب له حيث انهما يكونان ملحا واحد .. وقد اتفقنا قبل ذلك ان الملح مركب من شقين كاتيونى وانيونى بمعنى كلوريد صوديوم وهو ملح الطعام يتكون من شق كاتيونى وهو الصوديوم والشق الانيونى وهو الكلور
لكن عند استخدام اربعة املاح يمكن التغلب على ذلك لانه فى هذه الحالة يمكن زيادة او خفض احد الكاتيونات او الانيونات دون حدوث اى تغير فى الايون الاخر والمرافق له
وناتى الان لخطوات كيفية تحضير المحلول
وافضل مثال عندنا ولله المثل الاعلى .. هى محاليل هوجلاند Hoagland
والاملاح الشائعة الاستخدام هى
نترات الكالسيوم Ca( NO3)2 .4H2o . وزنها الجزئيى هو 236 جم
فوسفات احادى البوتاسيوم KH2PO4 . وزنها الجزئيى هو 136 جم
كبريتات الماغنسيوم MgSO4. 7H2O . وزنها الجزئيى هو 246.5 جم
نترات البوتاسيوم KNO3 . وزنها الجزئيى هو 101 جم
ثم تتبع الخطوات التالية
1-يحسب التركيز بالملليمكافىء لكل الايونات (العناصر) المستخدمة فى التحضير
2-حساب ملليمكافات الكاتيون التى يجب ان تضاف من ملح معين يحسب معها ملليمكافات الانيون المصاحب للكاتيون وبالتالى تحديد الاملاح التى تحتوى على هذه الكاتيونات والانيونات
وبناء على ذلك من الاربعة املاح السابقة يمكننا تحضير المحلول المغذى
- ايونات البوتاسيوم يمكن اخذها من كل من نترات البوتاسيوم وفوسفات البوتاسيوم
- ايونات النترات يمكن اخذها من نترات الكالسيوم ونترات البوتاسيوم
- ايونات الكالسيوم لاتؤخذ الا من ملح نترات الكالسيوم ويجب مراعاة الانيون المصاحب وهو النترات حيث انه عند اخذ 10 ملليمكافىء من الكالسيوم مثلا فانه يصحبها ايضا 10 ملليمكافىء من انيون النترات ايضا.
3-يحول تركيز كل ملح من التركيز الملليمكافىء/لتر الى ملليمول /لتر ثم الى ملليجرام/لتر للحصول على وزن كل ملح بالميلليجرام
وناتى لمثال توضيحى لتقريب الموضوع الى الاذهان كما يمكن الاسترشاد به عند القيام بتحضر محلول مغذى
مطلوب تحضير 10 لتر من المحاليل المركزة (A,B) والتى عند تخفيفها بنسبة 1:200 نحصل على تركيزات العناصر التالية فى المحلول المغذى المخفف علما بان النتروجين الموجود فى المحلول على صورة نترات. والتركيزات المطلوبة هى
نتروجين = 119 جزء فى المليون (N)
فوسفور = 31 جزء فى المليون (P)
بوتاسيوم = 176 جزء فى المليون (K)
كالسيوم = 100 جزء فى المليون (Ca)
ماغنسيوم = 24 جزء فى المليون (Mg)
كبريت = 23 جزء فى المليون (S)
--------------
1- كما ذكر يحسب تركيز كل عنصر بالميمللكافىء / لتر فى المحلول المغذى كما يلى:
عدد الملليمكافات= عدد الميللجرامات (جزء فى المليون)/ الوزن المكافىء
النتروجين = 119/14 = 8.5 ملليمكافىء/لتر
الفوسفور=31/31 = 1 ملليمكافىء/لتر
البوتاسيوم = 176/39 = 4.5 ملليمكافىء/لتر
الكالسيوم = 100/20 =5 ملليمكافىء/لتر
الماغنسيوم = 24/12 = 2 ملليمكافىء/لتر
الكبريت = 32/16 = 2 ملليمكافىء/لتر
2- يتم حساب ملليمكافات من الاملاح الاربعة المستخدمة كالاتى
وذلك بعمل جدول يقسم الى قسمين رئيسين ..قسم يشتمل على الكاتيونات (وهى الكالسيوم والبوتاسيوم والماغنسيوم ) والقسم الثانى على الانيونات (وهى النترات والفوسفات والكبريتات)
نرى الكالسيوم والنتروجين
عند اخذ 5 ملليمكافىء من الكالسيوم الذى هو مؤخوذ من ملح نترات الكالسيوم بالتاى يستوفى الكالسيوم وبهذا الشكل ينتهى منه ..ولكن يصاحب ال5 ملليمكافىء كالسيوم 5 ملليمكافىء من النترات..
ومطلوب للنتروجين 8.5 ملليمكافىء اذن متبقى منه 3.5 ملليمكافىء يجب ان تستوفى .. ويمكن اخذ المتبقى للنتروجين وهم ال3.5 ملليمكافىء من ملح نترات البوتاسيوم والمحتوى على النتروجين ..وبذلك ننتهى من النتروجين.
ناتى للفوسفوروالبوتاسيوم : الفوسفور مطلوب منه 1 ملليمكافىء ويؤخذ من ملح فوسفات البوتاسيوم وبذلك ننتهى من الفوسفور
ولكن يصاحبه 1 ملليمكافىء من البوتاسيوم .. وفى الحقيقة فان البوتاسيوم مطلوب منه 4.5 ملليمكافىء وتم اخذ 1ملليمكافىء من فوسفات البوتاسيوم وبالتالى يتبقى له 3.5 ملليمكافىء يجب ان تستوفى .. فى نفس الوقت اذا نظرنا الى ملح نترات البوتاسيوم فسنجد اننا اخذنا منه 3.5 ملليمكافىء لاستكمال النتروجين وبالتالى يصاحبهم 3.5 ملليمكافىء من البوتاسيوم وهى المطلوب لاستكمال عنصر البوتاسيوم وهى ال4.5 ملليمكافىء.. وبذلك ننتهى من البوتاسيوم.
ناتى للماغنسيوم والكبريت : الماغنسيوم مطلوب منه 2 ملليمكافىءويؤخذ من ملح كبريتات الماغنسيوم وبالتالى سيصاحبه 2 ملليمكافىء من الكبريت وبهذا ننتهى ايضا من الماغنسيوم والكبريت .والجدول يبين ذلك.----و تجد ان مجموع الملليمكافئات من الكاتيونات =10.5 ملليمكافىء/لتر تماما يساوى مجموع المطلوب من الانيونات والذى ايضا = 10.5 ملليمكافىء/لتر
وتساوى ملليمكافىء الكاتيونات والانيونات المحسوبة يعتبر دلالة على صحة التحضير.
3-يحول اولا تركيز كل ملح من التركيز الملليمكافىء/لتر الى ملليمول/لتر
من خلال العلاقة :
ملليمول /لتر= الملليمكافئات/ التكافؤ
1- ملح نترات الكالسيوم مطلوب منه 5 ملليمكافىء/لتر
بالتالى =5/2 = 2.5 ملليمول/لتر
2- ملح نترات البوتاسيوم =3.5/1 =3.5 ملليمول/لتر
3- ملح فوسفات احادى البوتاسيوم = 1/1 =1 ملليمول/لتر
4- ملح كبريتان الماغنسيوم = 2/2 =1 ملليمول/لتر
----------
- ثم يحسب الوزن بالجرام لكل ملح فى اللتر من المحلول من خلال العلاقة
الوزن بالجرام = عدد الملليمولات × (الوزن الجزيئى / 1000)
نترات الكالسيوم = 2.5 × 0.236 =0.59 جم/ لتر
نترات البوتاسيوم = 3.5 × 0.101 =0.353 جم/لتر
فوسفات البوتاسيوم = 1 ×0.136 = 0.136 جم/لتر
كبريتات الماغنسيوم = 1 × 0.246 = 0.246 جم/لتر
- يحسب الوزن بالجرام لكل ملح من المحلول المركز A,B كما يلى
الوزن بالجرام /10لتر = عدد الجرامات فى اللتر من المحلول × التخفيف ×10
اذن ..
محلول A
نترات الكالسيوم 0.59 ×200×10 =1180 جم
محلول B
نترات بوتاسيوم 0.353 ×200×10 =706جم
فوسفات بوتاسيوم 0.136 ×200×10 =272 جم
كبريتات ماغنسيوم 0.246 ×200×10 =492 جم
بالتالى هذه هى الاوزان المطلوبة من هذه الاملاح بالجرامات لتحضير هذا المحلول المكون من المحاليل A,B
وعند اذابة هذه الاوزان الماخوذة من الاملاح السابقة فى كمية المياه المطلوبة فان المحلول الناتج يكون فيه تركيزات العناصر الغذائية هى نفس التركيزات المطلوبة بالجزء فى المليون (ppm) كما هو مطلوب فى بداية المثال
مع ملاحظة
الاملاح المستخدمة (والتى هى الاسمدة) يجب ان تكون على درجة عالية من النقاوة وفى حالة وجود درجة نقاوة اقل كأن تكون مثلا 95% ففى هذه الحالة يتم ضرب الوزن المطلوب فى مقلوب النقاوة (اى 100/95 )
فمثلا ملح نترات الكالسيوم مطلوب منه 1180 جم ودرجة النقاوة له 95%
اذن المطلوب بالجرام من هذا الملح = 1180×(100/95)= 1242 جم وذلك بدلا من 1180 وهكذا لباقى الاملاح.
بالاضافة الى ان تحضير محلول العناصر الصغرى يكون من مركب EDTA مثل Fe- EDTA
فعلى سبيل المثال لو ان تركيز الحديد المطلوب هو 10 جزء فى المليون
والوزن الجزيءى لمادة Fe- EDTA هو367 جم والوزن الجزيئى للحديد هو 56 جم
فيمكن حساب تركيزه او اى من العناصر الصغرى من العلاقة :
ppm ×(الوزن للجزيئى ل Fe- EDTA /الوزن الجزيئى للحديد)=جم من Fe- EDTA
10×(367/56)= 65.5 جم من مادة Fe- EDTA
وهكذا لباقى العناصر الصغرى وكل حسب الوزن الجرامى لكل عنصر
ويضاف الحديد الى محلول A وبالتالى يكون
محلول A يحتوى فقط على نترات الكالسيوم والحديد المخلبى .
اما محلول B فيحتوى على باقى العناصر
كما يمكن استخدام هذه العلاقة السابقة مع العناصر الكبرى ايضا لكن الطريقة الاولى مع العناصر الكبرى هى الافضل.-----استكمالا ايضا للموضوع
اردت اضافة تحضير محلول جاهز وذلك للمحلولين المركزين A,B لمن يرغب فى التحضير مباشرة دون الدخول فى الحسابات الكيمائية
اى يمكنك اخذ الوزنات مباشرة من الاملاح المذكورة بالجدول واذابتها فى 45 لتر من الماء بحيث تستطيع الحصول على المحلولين المركزين
والجدول يبين اوزان المواد التى تذاب فى 45 لتر لتعطى المحلولين المركزين
http://www.alhnuf.com/up/pics-gif/up...ile=d48eebb429
وعند تحضير 1000 لتر من المحلول المغذى فانه يؤخذ 4.5 لتر من المحلول المركز A وايضا 4.5 لتر من المحلول المركز B وتضاف معا الى 800 لتر ماء ثم يكمل الحجم الى 1000 لتر(م3)
وبالطبع اذا كان حجم المحلول المخفف اقل من 1000 لتر فان ذلك يؤخذ فى الاعتبار
كما لايجوز مطلقا خلط المحلولين المركزين A,B مع بعضهما البعض بدون تخفيف والا ترسب فوسفات الكالسيوم فى الحال
وتجدر الاشارة الى ان حمض البوريك لايضاف مع العناصر الصغرى مباشرة ولكن يضاف على حده بعد ان يذاب فى ماء مغلى حتى تمام الذوبان ثم يضاف الى المحلول B
وبذلك يكون امامك الطريقتين
اما ان تحضر المحلول انت بنفسك كما ذكر فى المثال التوضيحى
واما ان تاخذ هذا المحلول الجاهز وتقوم باخذ الاوزان المطلوبة وتذيبها فى ال45 لتر للمحلول ويكون عندك بالتالى محلولين مركزين ثم تاخذ على حسب ماتريد الكمية من كل منهم لتخفيفها فى الكمية النهائية التى تريد الحصول عليها--------------.تطبيقات المحلول المغذى
بعد ان استعراضنا لماهية المحاليل المغذية وكيفة تحضيرها ناتى الان لاستكمال الموضوع ونتحدث عن اهمية الاستفادة التطبيقية لبعض الطرق المستخدمة فى هذا المجال الهام وهو مجال الزراعة اللاارضية Hydroponics بهدف المحاولة لتغطية هذا الموضوع استجابة لطلب اخوانى واصدقائى الافاضل بالمنتدى.
وبادىء ذى بدء نستطيع ان نقول بانه يتم تغذية النباتات فى جميع مزارع وانظمة المحاليل المائية عن طريق ريها بمحلول مغذى يحتوى على جميع العناصر الضرورية لنمو النبات ويتم تقسيم هذه المزارع الى عدة انواع وهذا على حسب البيئة التى تنمو فيها جذور النباتات وهى كالاتى:
1- مزارع المحاليل Solution cultures
وفى هذا النظام تنمى النباتات فى احواض مصنوعة من الخشب او الاسمنت او الحديد او اى مادة معدنية غير مجلفنة وتكون مملوءة بالمحلول المغذى ولايوجد بها وسط صلب لتثبيت جذور النبات وانما تكون هذه الجذور معلقة فى المحلول المغذى.
ولذلك يجب تهوية المحلول عن طريق دفع تيار من الهواء على فترات لتوفير الاكسجين اللازم لتنفس الجذور ويتم هذا باستخدام مضخة تدفع تيار من الهواء الى داخل المحلول تماما مثل المستخدمة فى اوعية اسماك الزينه .
وعادة ما تكون هذه الاحواض مستطيلة الشكل وبطول 150-200 سم وعرض من 60- 80 سم وعمق من 20-30 سم وذات سعة تتراوح من 100- 200 لتر من المحلول .
ويوضع فوق هذه الاحواض صوانى ذو قاع مكون من شبكة من السلك وهى بارتفاع من 10-20 سم ويتم ملىء هذه الصوانى باى طبقة عضوية مثل القش او البيت موس او نشارة الخشب وتعمل هذه الطبقة العضوية كسنادة للنباتات كما تعمل ايضا على مرور الهواء الى داخل المحلول بالاضافة الى انها توفر الاظلام اللازم للمحلول مما يقلل من نمو الفطريات وكذلك يقلل بخر المياه .
وتنمى بادرات النبات فى هذه الطبقة بحيث تتدلى جذورها من خلال شبكة السلك وتصل الى المحلول بينما تمتد سوق النباتات بما عليها من اوراق الى اعلى.. ولذا يلزم استخدام دوبارة راسية تتدلى من سلك مرتفع لكى تثبت النباتات فى وضعها الراسى .
ويجب مراعاة ان يكون حجم المحلول النامى فيه النبات كافيا حيث يفيد ذلك فى عدم حدوث تغير سريع فى تركيزات العناصر مما يقلل الحاجة الى اعادة ضبط التركيز كل فترة .. وعادة ما يكون حجم المحلول من 10-20 لتر وذلك بالنسبة لنبات الطماطم وقد يكون اقل من ذلك للنباتات الاخرى .
2- مزرارع الوسط الحبيبى Aggregate cultures
فى هذه المزارع تكون احواض الزراعة المصنوعة من الاسمنت او الخشب ايضا تملأ بحبيبات مادة خاملة مثل الحصى او الرمل الخشن او البيت موس حيث تعمل هذه المواد كوسط لتثبيت جذور النبات كما هو الحال فى الارض الطبيعية.
وهى فى ذلك تختلف عن مزارع المحاليل والتى تكون فيها جذور النباتات معلقة طوال الوقت فى المحلول .. ولكنها تتشابه معها فى ان مصدر تغذية النبات هو المحلول المغذى
واحواض الزراعة هنا تكون ذو قاع غير مستوى ويكون له ميل لتجميع الماء الزائد من الرى فى القاع وعادة يكون هذا القاع على شكل حرف (V).
واذا كان الوسط المستخدم من الرمل فيجب ان يكون النوع متوسط الحجم ولايزيد قطر حبيباته عن 2 مم .. اما اذا كان هذا الوسط من الحصى فتكون قطر حبيباته اكبر من 2 مم ..كما يحب ان تكون هذه المواد خالية من اى مواد سامة ولها قدر من الاحتفاظ بالرطوبة وكما لاتكون سهلة التفتت.
وتتميز مزارع الوسط الحبيبى عن سابقتها بوجود بيئة صلبة تعمل على تثبت النبات كما هو الحال فى الارض العادية وعدم الحاجة الى تهوية المزرعة كما انها لاتحتاج الى الملاحظة المستمرة ... ولكن يعاب عليهاعن سابقتها ايضا ارتفاع التكلفة الانشائية والحاجة الى تعقيم الوسط من فترة الى اخرى وكذلك قد توجد صعوبة فى التخلص من جذور النبات بعد الحصاد مما قد يتسبب عنه انسداد فى انابيب الرى والصرف.
وناتى الان لطرق اضافة المحلول المغذى فى مزارع البيئات الصلبة
يتم رى مزارع الوسط الحبيبى باستخدام محلول مغذى مخفف مثل المستخدم فى المزارع المائية .. وبعض انواع هذه المزارع (عادة المزارع الرملية) يستخدم فيها ما يعرف بالنظام المفتوح Open system وفيه يضاف المحلول المغذى للاحواض من اعلى فيحتفظ الرمل بقدر منه وينصرف الباقى عن طريق انبوب الصرف فى نهاية الحوض حيث يتم تجميعه ولايعاد استخدامه مرة اخرى .. وتكرر عملية الرى عدة مرات خلال اليوم وعادة ما تكون من 2-5 مرات يوميا وذلك على حسب عمر النبات وحالة الطقس والوقت من السنة.
ويضاف المحلول فى كل رية بمعدل يسمح بصرف من 8-10%من كمية المحلول المضاف. ويتم كل اسبوعين تحليل مياه الصرف لمحتواها من الاملاح فاذا زاد تركيز الاملاح بها عن 2000 جزء فى المليون فان وسط النمو يجب غسله بالماء العذب للتخلص من هذه الاملاح.
وفى مزارع الحصى بصفة عامة يستخدم فيها ما يعرف بالنظام المغلق Closed system وفيه يتم جمع المحلول المغذى المنصرف من الاحواض ليعاد استخدامه فى الرى مرة اخرى .. اى عكس النظام السابق .
وعادة ما يتم اضافة المحلول لهذ المزارع عن طريق الرى تحت السطحى Subsurface irrigation حيث تزود الاحواض بانابيب مثقبة تحت الحبيبات وممتدة بطول الحوض وتتصل الانابيب بمضخة طرد مركزى تعمل على فترات منتظمة ينظمها جهاز توقيت Timer
ويراعى اثناء ضح المحلول ان يغمر البيئة بارتفاع من قاع الحوض وحتى 2-3سم من السطح لان ذلك يساعد على ان يكون السطح جافا وبالتالى يقلل من نمو الفطريات .. كما يجب ان يكون صرف المحلول من البيئة تاما حتى يحل الهواء محل المحلول وبذلك نضمن التهوية الجيدة للجذور.
كما يراعى التوفيق ما بين .. حجم الاحواض .. زمن تشغيل الطلمبة .. نوع المادة الخاملة بحيث يتم الصرف فى نفس المدة اللازمة لغمر البيئة بالمحلول ويكون الزمن الكلى لدورة الرى والصرف من 20-30 دقيقة .
ونأتى الى كيفية متابعة تركيب المحلول المغذى فى مزارع الوسط الصلب
من الضرورى مراقبة التغيرفى تركيز المحلول المغذى من وقت الى آخر مع اعادته الى تركيزه الاصلى حسب الحاجة وذلك حتى لاينخفض تركيز المغذيات الى الدرجة التى تؤثر على محصول النبات
ويتم مراقبة هذا التغير عن طريق قياس التوصيل الكهربى للمحلول (EC) ولكن يجب مراعاة زيادة حجم المحلول المغذى الى حجمه الاصلى باضافة الماء قبل قياس التوصيل الكهربى وخاصة فى النباتات الكبيرة الحجم سريعة النمو مع ضرورة خلط الماء المضاف بالمحلول خلطا جيدا قبل عملية القياس..
وتتم عملية القياس كل يوم او يومين على الاكثر وذلك حسب الظروف .. وعادة مايزود خزان المحلول المغذى بمصدر للماء العذب ذو صمام ويتحكم فى هذا الصمام عوامة طافية ففى حالة نقص حجم المحلول فى الخزان يندفع الماء خلال الصمام الى المحلول وعند وصول المحلول الى المستوى المطلوب تقوم العوامة بغلق الصمام .
واذا تلاحظ انخفاض شديد فى قى قيمة التوصيل الكهربى عن القيمة الاصلية للمحلول فانه يجب اضافة كمية من المحلول المركز لرفع درجة التوصيل الى قيمتها الاصلية وهذه الكمية المضافة من المحلول المركز تتوقف على معدل نمو النبات...
وعادة ما نحتاج الى الى لتر من المحلول المركز/ يوم/ 250 لتر من المحلول المغذى وذلك بالنسبة للنباتات التى يبلغ طولها 2-2.5متر بينما فى خلال الشهر الاول من النمو حيث تكون النباتا ت صغيرة فان الاحتياجات تكون حوالى ربع الكمية او اقل..
كما ان عملية التحليل المستمر للمحلول لمتابعة التغير فى تركيز كل عنصر من العناصر تعطى المعلومات الضرورية لحساب معدل اضافة المحلول المركز من فترة الى اخرى.
كذلك يتم قياس pH المحلول على فترات زمنية مناسبة ثم يجرى تعديله باضافة الاحماض او القلويات حتى يكون فى حدود من 6 الى 7 باستمرار.
وناتى لسؤال يطرح نفسه علينا ..الا وهو.. هل يحدث تغيير فى المحلول المغذى؟
نعم .. ويرجع ذلك الى ان كثرة استخدام المحلول المغذى واعادة ضبط تركيزه وتركيبه عدة مرات يؤدى الى اعطاء فرصة لتراكم الاملاح الغير مرغوب فيها مثل املاح الصوديوم والكلور والبورون وهذه الاملاح قد تكون كشوائب من الكيماويات المستخدمة فى تحضيره او من الماء المستخدم فى تحضيره ايضا.
وبصفة عامة فان اى محلول مغذى لايجب استخدامه لمدة تزيد عن 3 شهور بدون استبداله بمحلول حديث التحضير كلية. ويعتبر استخدام المحلول لمدة شهرين هو المتوسط الزمنى الشائع فى المزارع التجارية وذلك فى حالة تحليله واعادة ضبطه بانتظام كل اسبوع .. وبالطبع فانه بدون التحليل واعادة ضبط المحلول فان فترة عمره سوف لاتزيد عن 1-2 أسبوع.
كما يجب التنويه بضرورة تنظيف وتعقيم البيئة وخاصة الرمل بين كل محصول واخروذلك باستخدام 0.5 -1% من الفورمالين او اى مادة اخرى مثل هيبوكلوريت الصوديوم حيث تغمر المراقد عدة مرات كل منها حوالى نصف الساعة ثم تصفى وتغسل جيدا بالماء عدة مرات ايضا لضمان التخلص من مواد التعقيم ثم تترك لمدة تتراوح من 1-2 يوم لتهويتها قبل استخدامها فى زراعة المحصول التالى.
3- مزارع الاغشية المغذية (Nutrient Film Technique (NFT
هذا الاسلوب من تغذية وانتاج النبات يمكن ان يتم اما فى الحقل المكشوف او فى الصوب الزراعية ... وفى هذا النظام تنمى النباتات متجاورة مع بعضها البعض فى قنوات طويلة ضيقة وذات انحدار مناسب حيث يمر تيار مستمر من المحلول المغذى ضحل جدا فى السمك (غشاء Film )
وجذور النباتات تنمو داخل القناه بشكل كثيف حيث تكون مايشبه الحصيرة او طبقة اللباد ، وتتلاصق طبقات جذور النباتات المتجاورة مع بعضها البعض حيث تمتد طولا وعرضا وتملأ القناه النامى فيها النبات ويعمل ذلك على تدعيم النباتات واستقامتها بطريقة رأسية كما لو كانت نامية فى الارض الطبيعية.
وغشاء المحلول المغذى المار اسفل جذور النباتات يكون رقيقا بدرجة انه يبلل فقط الجزء السفلى من الجذر اما الجزء العلوى من الجذر فبالرغم انه يكون رطبا لكنه يكون موجودا فى الهواء مما يضمن استمرار الامداد بالاكسجين وبالتالى لايحتاج الامر هنا الى دفع تيار من الهواء كما هو الحال فى المزارع
المائية.
Cant See Images
ويجب ان يكون انحدار القناه منتظما ومتجانس مع عدم وجود اى حفرفى بعض المواقع على طول المجرى (حتى ولو لعدة ملليمترات طولية) كما يكون عرض القناه والتى تنمو فيه الجذور كافيا لتجنب اى حجز او اعاقة لحركة المحلول بواسطة طبقة الجذور كما يجب ان تكون قاعدتها مستوية وليست مقعرة حتى لاتجعل عمق المحلول فى منتصف القناه كبيرا.
حدود السمية والنقص فى تركيزات العناصر فى محاليل الاغشية المغذية
تتحمل النباتات النامية فى مزارع الاغشية المغذية (NFT) مدى واسع من تركيزات العناصر المختلفة دون التاثير على نموها ويرجع ذلك الى تدفق المحلول باستمرار على شكل غشاء رقيق وعدم وجود بيئة صلبة تنمو فيها الجذور ولذلك فان حدود السمية والنقص هنا تختلف عنها فى حالة الاراضى العادية .
ولقد بينت التجارب على ان اختلاف تركيز النتروجين فى المحلول المغذى الدائر والذى يقع مابين 10-320 جزء فى المليون كان له تاثير قليل على محصول الطماطم او كمية النتروجين الممتصة بواسطة النبات، ونفس الحال لتغير تركيز للفوسفور والذى مابين 5-200 وكذلك البوتاسيوم من 20-275 جزء فى المليون.
وبرغم ذلك لاينصح عادة باستخدام تركيزات منخفضة من المغذيات المختلفة لان استخدام التركيز المرتفع نسبيا من العنصر يوفر احتياطى من هذا العنصر فى المحلول فلا ينخفض تركيزه بسرعة نتيجة امتصاصه بواسطة النبات وبالتالى تقل الحاجة الى اعادة تركيز المحلول على فترات متقاربة.
Cant See Images
ونأتى الى المحلول المغذى فى مزارع الاغشية (NFT)
يتم ضخ المحلول المغذى فى هذا النظام من الاوعية المحتوية عليه الى ماسورة توزيع ومنها ينساب الى قنوات نمو النباتات حيث يتم تجميعه فى خزان ليعاد ضخه مرة اخرى الى القناه وهكذا. اى ان المحلول فى حالة دوران مستمر ولذايجب ازالة اى اسباب او اعطال من شأنها ان توقف دوران المحلول .
والفترة الزمنية التى يمكن ان يتحمل فيها النبات توقف دوران المحلول والتى تختلف من نبات الى اخر وذلك حسب نوع النبات ومرح�
ساحة النقاش