Καθορισμός σύνθεσης θρεπτικού διαλύματος

Τα ανώτερα φυτά έχουν ανάγκη από 16 χημικά στοιχεία για να αναπτυχθούν και να ολοκληρώσουν τον βιολογικό τους κύκλο. Από τα στοιχεία αυτά, τα 9 είναι απαραίτητα σε μεγάλες ποσότητες και ονομάζονται μακροστοιχεία ενώ τα υπόλοιπα 7 είναι απαραίτητα μόνο σε ίχνη, δηλαδή σε πολύ μικρότερες ποσότητες σε σχέση με τα μακροστοιχεία και γι' αυτό ονομάζονται ιχνοστοιχεία. Τα μακροστοιχεία είναι ο άνθρακας (C), το οξυγόνο (O), το υδρογόνο (H), το άζωτο (N), ο φώσφορος (P), το θείο (S), το κάλιο (K), το ασβέστιο (Ca), και το μαγνήσιο (Mg). Τα ιχνοστοιχεία είναι ο σίδηρος (Fe), το μαγγάνιο (Mn) ο ψευδάργυρος (Zn), ο χαλκός (Cu) το βόριο (B), το μολυβδαίνιο (Mo) και το χλώριο (Cl).

Εκτός από τον άνθρακα, όλα τα άλλα θρεπτικά στοιχεία που είναι απαραίτητα στα φυτά περιέχονται είτε ως συστατικά (H, O) είτε σε διαλυμένη μορφή στο εδαφικό νερό και από εκεί προσλαμβάνονται από τις ρίζες. Αν όλα τα απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία προστεθούν σε νερό σε κατάλληλες ποσότητες, προκύπτει ένα υδατικό διάλυμα το οποίο καλείται θρεπτικό διάλυμα γιατί μπορεί να καλύψει πλήρως τις θρεπτικές ανάγκες των φυτών.

Για να παρασκευασθεί ένα θρεπτικό διάλυμα θα πρέπει αρχικά να καθορισθεί πλήρως η επιθυμητή του σύνθεση με βάση είτε τις ιδιαίτερες απαιτήσεις του συγκεκριμένου φυτού σε θρεπτικά στοιχεία είτε συγκεκριμένες ερευνητικές ή άλλες σκοπιμότητες. Η σύνθεση ενός θρεπτικού διαλύματος είναι ορισμένη όταν έχουν καθοριστεί επιθυμητές τιμές (τιμές - στόχοι) για τα παρακάτω χαρακτηριστικά του θρεπτικού διαλύματος:

• Ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) ως μέτρο της συνολικής συγκέντρωσης αλάτων στο θρεπτικό διάλυμα.
• Τιμή pH στο θρεπτικό διάλυμα.
• Επίπεδα K, Ca και Mg στο θρεπτικό διάλυμα. Για τον καθορισμό τους υπάρχουν δύο εναλλακτικές επιλογές:

1. αναλογία K : Ca : Mg (mmol / mmol) η οποία συμβολίζεται με X : Y : Z, ή
2. συγκεντρώσεις (mmol / L) για το καθένα από τα τρία μακροκατιόντα,

• Καθορισμός επιπέδων αζώτου. Ο καθορισμός του επιθυμητού επιπέδου αζώτου στο θρεπτικό διάλυμα μπορεί να γίνει με τέσσερις εναλλακτικούς τρόπους:

1. καθορισμός αναλογίας ολικού αζώτου προς κάλιο, δηλ. N : K (R, mol / mol) και αναλογίας αμμωνιακού προς συνολικό άζωτο (Nr, mol / mol),
2. καθορισμός αναλογίας ολικού αζώτου προς κάλιο (R, mol / mol) και συγκεκριμένης συγκέντρωσης (mmol / L) αμμωνιακού αζώτου (ΝΗ₄ - Ν), o καθορισμός επιθυμητής συγκέντρωσης (mmol / L) νιτρικού αζώτου (ΝΟ₃ - Ν) και αναλογίας αμμωνιακού προς συνολικό άζωτο (Nr, mol / mol), καθορισμός επιθυμητών συγκεντρώσεων (mmol / L) τόσο για το νιτρικό (ΝΟ₃ - Ν) όσο και για το αμμωνιακό άζωτο (ΝΗ₄ - Ν).

• συγκέντρωση φωσφορικών ιόντων (H₂PO₄ - σε mmol / L), και
• συγκεντρώσεις (μmol / L) ιχνοστοιχείων ( [G]tj, όπου j = Fe, Mn, Zn, Cu, B και Mo).

Εκτός από τις παραπάνω τιμές που είναι επιλεγόμενες, για να υπολογισθούν οι ποσότητες των λιπασμάτων που είναι αναγκαίες για την παρασκευή του συγκεκριμένου θρεπτικού διαλύματος πρέπει να είναι γνωστά και τα εξής δεδομένα:

1. η περιεκτικότητα του νερού σε όλα τα ανόργανα διαλυτά συστατικά που σχετίζονται με την θρέψη του φυτού,
2. το pH του νερού,
3. η εκατοστιαία περιεκτικότητα του χηλικού σιδήρου σε ανόργανο Fe (PFe) και
4. επιθυμητό λίπασμα για την προσθήκη ορισμένων θρεπτικών στοιχείων.

Σχετικές σελίδες

• Θρεπτικό διάλυμα
• Παρασκευή θρεπτικών διαλυμάτων
• Ηλεκτρική αγωγιμότητα θρεπτικού διαλύματος
• pH θρεπτικού διαλύματος
• Λίπανση στην υδροπονία

Βιβλιογραφία

• "Πρόγραμμα υπολογισμού θρεπτικών διαλυμάτων για υδροπονικές καλλιέργειες", Δημήτρης Σάββας, Αναπληρωτής Καθηγητής Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήμα Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής, Εργαστήριο Κηπευτικών Καλλιεργειών, Αθήνα 2012