EC je elektrická vodivost, tedy schopnost jakéhokoli materiálu vést elektrický proud. Zatímco většina pěstitelů je zvyklá měřit množství výživy, kterou poskytují, v gramech na litr nebo v jiných měrných jednotkách, EC jde o něco dále. Je důležité, aby zahradníci dobře rozuměli tomu, co je EC/PPM a proč na tom záleží.
Elektrická vodivost vody
EC měřič měří potenciál elektrického proudu procházejícího vodou. Toto je známé jako molární vodivost (elektrolytická vodivost) a měří se v siemens (S) nebo přesněji milisiemens (mS/cm). Elektrony jsou schopny procházet vodou z jedné elektrody na druhou díky iontům rozpuštěným ve vodě. Právě tyto ionty nesou elektrony.
Stejně tak koncentrace iontů ve vodě určuje počet elektronů, které se mohou pohybovat od jedné elektrody ke druhé: čím vyšší je koncentrace iontů, tím větší je tok elektronů. Čistá voda je velmi špatným vodičem elektřiny, takže dešťová voda, voda z reverzní osmózy nebo demineralizovaná voda budou na EC měřiči ukazovat 0,0. Slaná mořská voda je naopak mnohem lepší vodič.
Když přidáme do vody živiny (sůl), zvyšujeme molární potenciál vedení proudu vodou a tím zvyšujeme hodnotu EC (neboli CF = EC*10). Všechna měření vodivosti jsou přímo ovlivňována teplotou a musí být zohledněna při jejich provádění.
Jednotky EC
Elektrickou vodivost lze vyjádřit pomocí několika různých jednotek:
EC — siemens na metr2 na mol (S/m2/mol) nebo milisiemens na centimetr (mS/cm). Jednotka mS/cm se v Evropě běžně používá jako referenční pro stanovení koncentrace živin ve vodě.
TDS (PPM) – V Severní Americe se vodivost převádí na počet iontů ve vodě pomocí Parts Per Million, které lze také převést na jednotky včetně mg/l atd. To se provádí převodem EC na hodnotu založenou na iontech obsažených v roztoku. Naštěstí existuje pevný výpočet poměru mezi všemi těmito jednotkami, který je uveden v tabulce níže.
Je hodnota EC nutriční?
Voda obsahující minerální soli má EC, ale samotná přítomnost EC nemusí nutně znamenat, že voda obsahuje výživné soli, které rostlinám pomohou. Voda z vodovodu může obsahovat například sodík a chlorid, které mají hodnotu EC, ale nemají žádnou nutriční hodnotu pro rostliny.
Hnojiva se samozřejmě skládají z výživných solí. Jakákoli nutriční hodnota, kterou do vody přidáme, je známá jako EC a musí být přidána ke zbytkovému EC vody. Takto měříme celkové EC v našem živném roztoku.
Jedlé soli jsou pevné látky, které byly extrahovány ze země nebo uvolněny průmyslovým procesem krakování. Určité množství solí (v gramech) rozpustíme v určitém objemu vody (v litrech), což znamená, že pro měrnou jednotku EU můžeme použít i gramy nebo litry. I když má každé hnojivo svou hnojivou hodnotu, můžeme zobecnit a říci, že roztok s EC 1,0 mS/cm bude obsahovat až 1,0 gramu měřitelných solí na 1 litr vody.
Vysoká úroveň EC
Sůl má schopnost přitahovat vodu k sobě, proces známý jako hydrolýza. Například nádoba se solí umístěná ve sklepě sníží atmosférickou vlhkost přitahováním vody z atmosféry. V roztoku bude mít koncentrace solí vždy tendenci se vyrovnávat mezi dvěma oblastmi různé koncentrace – jinými slovy, voda se přesune do oblasti s vyšší koncentrací. Tento rozdíl v koncentraci je známý jako gradient vodního potenciálu a také hraje roli v naší kultivaci prostřednictvím procesu známého jako osmóza.
Osmóza zahrnuje přítomnost semipermeabilní bariéry, která umožňuje molekulám vody procházet, ale omezuje pohyb iontů nebo solí v roztoku. Když ve vodě rozpustíme hodně živin (vytvoříme vysoké EC/PPM), živné soli přitahují vodu v substrátu. To ztěžuje kořenům extrahování vody ze substrátu. Můžeme tedy vytvořit podmínky, ve kterých kořeny již nejsou schopny ze substrátu čerpat vodu, i když je substrát nasycený. To se nazývá „fyziologická suchost“ substrátu. Výsledkem je, že rostliny již nemají vodu k chlazení pocení (odpařování), které potřebují v přítomnosti tepla a světla.
I když se tento účinek běžně nazývá „předávkování hnojivy“, ve skutečnosti je to důsledek nedostatku vody v rostlině se všemi škodlivými důsledky, které s tím souvisí. Při použití řezaných květin, jako jsou růže nebo rostlinné řízky, může vyšší EC ve váze nebo řezací zátce doslova vytáhnout vodu ze stonků.
Sůl má schopnost přitahovat molekuly vody. Když přidáte sůl do vody na pravé straně zkumavky (tím zvýšíte hodnotu EC), molekuly soli přitáhnou molekuly vody na levé straně, která má méně soli. Hladina vody v pravé polovině stoupá, dokud se hodnoty EC (koncentrace soli) v obou polovinách nevyrovnají.
Tento osmotický proces můžeme vidět v akci v trubici ve tvaru U, pokud obě strany oddělíme propustnou membránou (například kouskem stonku). Pokud nyní přidáme trochu soli na jednu stranu zkumavky, hladina vody na této straně stoupne, protože k ní bude přitahována voda s nižší EC (nižší koncentrace soli). To vše znamená, že je důležité přidávat malé nebo žádné živiny na začátku procesu růstu.
Interní EC
Poté, co rostlina přijme živiny ze živného roztoku, je nutné pokusit se co nejrychleji zvýšit osmotickou hodnotu (resp. vnitřní koncentraci soli) rostliny. Jak se zvětšuje objem rostliny, jak roste a přijímá vodu, osmotická hodnota klesá. Soli uvnitř rostliny se redistribuují a rostlina se stává měkčí a má světlejší barvu. Díky tomu je rostlina velmi náchylná k dehydrataci (vadnutí), protože voda může rostlinu snadno opustit.
Pokud dáte kořenům více výživy, úměrně to ovlivní růst. Protože se voda používaná k transportu živných solí odpařila, zůstávají soli v rostlině a zvyšují její vnitřní EC (osmotická hodnota). To znamená, že pěstitel může kořeny opět vystavit roztoku s vyšším EC, tedy doplnit výživu.
Zvýšení úrovně EC
Dosažením této pozitivní spirály akumulace EC v rostlině se rostlina také stává schopnější absorbovat a zadržovat vodu. To znamená, že se voda z rostliny neodpařuje příliš snadno a nedochází k jejímu příliš rychlému odvodnění.
Když rostliny příliš změknou, je nutné snížit intenzitu osvětlení nebo snižte počet hodin světla, abyste zabránili jejich vysychání na konci dne. Přestože ES hraje v tomto příběhu důležitou roli, není jediným faktorem, který má vliv. Celkové klima kolem závodu ovlivňuje procesy, kterých je EC součástí.
Nutriční potřeby
Při tvorbě vnitřního EC rostliny a následně substrátu EC je důležité vzít v úvahu růstové potřeby rostliny. Tyto potřeby jsou řízeny asimilací. Čím více rostlina roste, tím více výživy vyžaduje. Tyto živiny jsou částečně zadrženy v rostlině a přeměněny na aminokyseliny, oleje, tuky atd., ale některé soli živin zůstávají také v rostlinné míze a ty určují vnitřní EC rostliny. Draslík je pro to jednou z nejdůležitějších živin.
Po ukončení vegetativní růstové fáze může rostlina stále absorbovat hodně draslíku pro vnitřní osmotickou hodnotu a vaječníky. Vaječník je neoplodněné „semeno“. Tato rostoucí míra absorpce se však chýlí ke konci. Zhruba po 60 % růstového cyklu bude rostlina přijímat dostatek živin ze zásob v substrátu. Nyní začíná pro pěstitele hra mezi přísunem živin a aplikovaným EC.
Elektrická vodivost v hydroponii
K pochopení tohoto principu můžeme použít princip kbelíku.
Zatímco se voda v substrátu odpařuje, soli se nevypařují. proto byste měli v posledních týdnech růstu rostlin ve většině případů přestat krmit a přidat pouze vodu . Protože pokud je v substrátu málo vody, může se hodnota EC (koncentrace soli) prudce zvýšit.
Příklad:
Máme kbelík obsahující 10 litrů roztoku hnojiva s EC 2 mS/cm.
To znamená, že kbelík obsahuje 20 gramů výživných solí. (2,0 g/l x 10 litrů). Pokud se odpaří 9 litrů vody, zbude vám 1 litr vody s EC 20 (EC = 20 gramů soli v 1 litru vody). Ve skutečnosti k takovému extrémnímu příkladu nedojde a při pěstování v půdě dále proces vyrovnávací paměti , který do jisté míry váže soli živin na částice organického substrátu, ale princip zůstává pravdivý. Přidáním 9 litrů vody se EC vrátí na 2 mS/cm. Pokud tedy potřebujeme udržet EC mezi 2 a 4 mS/cm, musíme po odebrání 5 litrů vodu doplnit (4 g/l x 5 litrů = 20 g, EC = 4 mS/cm).
Pokud je v kbelíku rostlina a ta absorbovala 5 gramů solí z roztoku, můžeme ji doplnit za přidávání vody, abychom udrželi 2,0 EC. Pokud potřebujeme přidat např. 5 litrů vody, musíme přidat 5 gramů solí, nebo zkrátka dávku 5 litrů vody s EC 1,0 (g/l) nebo mS/cm. Cílem zde a při pěstování rostlin je udržovat konstantní EC v kbelíku.
To je základ pro hnojení. Snažíme se v nádobě udržovat určitou plodnost, která rostlině poskytuje dostatečné množství živin. Celkově bychom měli EC v závěrečném období snížit. V odvodněném systému můžeme sami snížit přísun živin, opláchněte jej roztokem s nižším EC. Podklad v odvodňovaných systémech lze mnohem snadněji upravit. V neodvodněných systémech lze přísun živin pouze zvýšit a je neustále doplňován postupnými aplikacemi krmiva. Dříve nebo později se tento přísun živin dostane na úroveň, která zpomalí a následně zastaví schopnost rostliny absorbovat vodu a následně skutečně vytlačí vodu z rostlinné tkáně, čímž se celý proces obrátí.
Shrnutí
Kromě toho, že je EC jednotkou měření množství hnojiva aplikovaného na rostliny, je také mechanismus klimatizace spojené s absorpcí vody.
Rostliny by měly být zahájeny s nízkým EC a poté pěstovány tak rychle, jak je to možné, aby byly splněny nutriční potřeby rostliny a také by se měla zvýšit vnitřní osmotická hodnota pro vytvoření silnější rostliny.
V posledních týdnech pěstování rostlina prakticky nepotřebuje krmení. Nadále krmíme pouze proto, abychom udrželi zásobu živin v květináči a udrželi stabilní EC. To má obvykle za následek pokles EC nebo dokonce týdenní vymývání (vyplavování).
Dva nejdůležitější faktory při řízení výživy rostlin a zalévání jsou vodivost a kyselost (úroveň pH). Chcete-li úspěšně růst v hydroponii, musíte jasně pochopit, na čem tyto faktory závisí a jak se mění.
Vodivost roztoku je tedy hodnota, která odráží, jak je roztok schopen vést elektrický proud. Destilovaná nebo deionizovaná voda obecně vůbec nevede elektrický proud, takže hodnota EC pro takovou vodu je nulová. Vodivost roztoku se zvyšuje, když jsou soli rozpuštěny ve vodě. Jednoduše řečeno, vodivost živného roztoku je měřením jeho „síly“ podle skutečného množství solí v něm rozpuštěných.
Co je elektrická vodivost v hydroponii?
V hydroponii se všechny živiny získávají z minerálních solí rozpuštěných ve vodě, takže síla živného roztoku se určuje pomocí EC měření. Čím vyšší je koncentrace iontů (koncentrace soli), tím vyšší je úroveň EC, takže vodivost může být použita jako odraz síly živného roztoku.
Pro měření hodnoty EC se do roztoku umístí speciální zařízení; když je do zařízení přivedeno napájení, prochází roztokem elektrický proud z jedné elektrody na druhou; poté přístroj ukazuje, jaký proud je mezi elektrodami – to je hodnota vodivosti. Měření vychází ze skutečnosti, že se zvyšující se koncentrací živných solí v roztoku roste hodnota EC. Nalezení správného měřícího přístroje je celkem jednoduché – na Growerline najdete širokou škálu různých měřičů vodivosti.
Proč je elektrická vodivost důležitá?
Různé rostliny vyžadují různé síly živných roztoků, aby se správně vyvíjely, takže je důležité kontrolovat sílu roztoku, aby rostlina měla optimální podmínky pro růst. Pokud má roztok hodnotu EC vhodnou pro rostlinu, bude zajištěna absorpce živin a jejich transport do všech rostlinných buněk na správné úrovni.
Jednotky EC
Elektrickou vodivost lze měřit pomocí řady jednotek, ale mezinárodním standardem je EC v milisiemens nebo mikrosiemens (pochopitelně je 1 1 mikrosiemens v 000 milisiemens). Je důležité mít na paměti, že roztok lze nazvat „plně silný“ při hodnotě EC 2–2,5 milisiemens (2 mS/cm).
Někdy je elektrická vodivost vyjádřena v jiných měrných jednotkách – například CF nebo TDS.
- CF je v podstatě stejný jako EC, ale násobí se 10. Protože není potřeba desetinný zlomek, v některých systémech je tato jednotka měření upřednostňována před samotnou EC.
- TDS je celkový počet rozpuštěných solí (z angličtiny Celkové rozpuštěné soli), vypočítává se v částech na milion (ppm). Tato jednotka se často používá v USA a měří se pomocí stejného přístroje jako měření EU, má pouze interní korekční faktor, který převádí jednotky EU na TDS. A jsou zde některé nepříjemné vlastnosti: v závislosti na výrobci se korekční faktory v zařízeních liší – některé používají faktor 500 ppm na mS/cm, některé používají faktor 700 ppm.
Dalším, důležitějším problémem je, že různé soli mají různé schopnosti vést elektřinu, takže dva roztoky smíchané na 1 000 ppm, ale obsahující různé soli, se na běžném EC měřiči a na jednom, který používá ppm, projeví jinak. Proto se doporučuje používat spíše EC metr než TDS metr – je přesnější a všestrannější.
Pamatujte také, že toto zařízení neměří rovnováhu živin v roztoku – měří pouze sílu živného roztoku.
Kromě toho měřič neměří neiontové složky, které jsou v roztoku – to znamená, že když například používáte organická hnojiva, skutečná síla (nebo síla) roztoku bude vyšší, než ukazuje EC měřič, protože většina komponent na bázi uhlíku není iontová – proto se na měřiči EC nezobrazí.
Nejpoužívanějším přístrojem na trhu pro měření vodivosti je měřič TDS-3 (salinitymetr).
EC a živiny
Voda z kohoutku obsahuje minerální soli, takže má určitou elektrickou vodivost. To však neznamená, že soli v takové vodě pomohou rostlině v rozvoji a dodají jí potřebné živiny. Například voda z kohoutku obsahuje chloramin a sodík, které mají hodnotu EC, ale tyto minerály nejsou rostlinám nijak zvlášť prospěšné.
Proto je před přípravou živného roztoku důležité zkontrolovat hodnotu EC vody, kterou používáte, přidáním soli po troškách, abyste získali správnou hodnotu EC ve správné koncentraci roztoku.
Aktivní (reverzibilní) systémy
Aktivní systémy jsou takové systémy, ve kterých živný roztok několikrát cirkuluje a během určitého časového období rostlinu několikrát znovu krmí. V těchto systémech se hodnota EC obvykle v čase mění, protože se část roztoku odpařuje a rostlina si z něj bere živiny. Jak rychle se to děje? To závisí na velikosti rostlin, podmínkách jejich růstu a zejména na objemu roztoku, který je do systému přiváděn.
Pokud hodnota EC příliš stoupne, roztok se stane toxickým, což způsobí, že rostliny trpí a postupně odumírají. Proto se doporučuje každý týden kompletně vyměnit vodu v nádrži a během týdne do ní (v případě potřeby) dolévat čistou vodu.
Pasivní (nevratné) systémy
Tyto systémy jsou založeny na ručním přidávání roztoku (nebo pomocí kapátků), ve kterých je malé množství živného roztoku dodáváno z několika nádob. U takových systémů je nejdůležitější neustále sledovat hodnoty EC a pH. Stejně jako v aktivních systémech EC obvykle stoupá a rychlost růstu závisí na stejných faktorech: velikosti rostliny, podmínkách atd.; a znovu – pokud je hodnota příliš vysoká, rostlina zemře.
Pro kontrolu síly roztoku potřebujete znát poměry odpadního roztoku: pokud je elektrická vodivost v odpadu příliš vysoká, můžete snížit hodnotu EC v roztoku a také zvýšit množství odpadu zvýšením objemu dodávaného roztoku a/nebo zvýšení frekvence zavlažování. To pomůže obnovit nutriční rovnováhu rostlin.
Péče o měřicí přístroje
Přístroje měřící EC je nutné pravidelně čistit a kalibrovat. Jedině tak budete mít jistotu, že přístroj bude vždy ukazovat přesné výsledky a rostliny dostanou potřebné živiny ve správném množství. Povrch přístroje – tedy vlastní měřicí část, kterou umístíte do roztoku – nesmí být znečištěný, jinak nezískáte přesnou hodnotu EC.
Správná péče o měřidlo také pomůže maximalizovat životnost měřiče, proto postupujte podle těchto jednoduchých kroků:
- Po každém použití opláchněte špičku zařízení vodou;
- dodržujte návod k použití dodaný výrobcem;
- Čas od času měřidlo hloubkově vyčistěte pomocí speciálních pečujících přípravků;
- Měřič kalibrujte měsíčně;
- Pokud zařízení nebudete delší dobu používat, vyjměte z něj baterie.
