Жесткая и мягкая вода при выращивании растений

Жесткая и мягкая вода в гидропонике/почве/субстратах

В мире имеется некоторая дискуссия о точном определении жесткой и мягкой воды и о том, как стоит учитывать этот момент в кормлении растений. Твердость воды, зависит от концентрации положительных металлических ионов, растворенных в воде, обычно кальция и магния.

Этот эффект может быть усилен присутствием растворенного диоксида углерода (СО2) в воде в виде карбонатов или бикарбонатов. «Мягкая вода» может быть определена как 60 мг/л, а вода более чем 120 мг/л считается «Твердой-жесткой», а вода между ними определяется как «Умеренно тяжелая (жесткая)».

Жесткая вода, мягкая вода, плохая или хорошая вода, в чем разница? Все, что растворяется в воде, может и будет реагировать с другими элементами, которые добавляются в воду, или с чем-либо, с чем вода контактирует. Жесткая (твердая) вода является проблемой для очистки оборудования, а также повышает химическую реактивность воды, особенно в отношении pH; он часто считается более правильным. Как правило, твердая (жесткая) вода поступает из подземных вод, которые в течении длительного времени подвергаются воздействию минеральных пород.

С другой стороны, мягкая вода позволяет мылу вспениваться и работать эффективнее. Она меньше влияет на оборудование и дает больше «чистого листа» для химической реакции. Исследования показали корреляцию между мягкой водой и проблемами со здоровьем, включая болезни, связанные с сердцем. Мягкая вода, как правило, поступает из поверхностных вод – рек, ручьев и озер – и долгое время не подвергается воздействию минеральных пород. Она также может поступать из обработанной воды, где большинство ионов удалялось или заменялось одиночными валентными атомами, такими как натрий, с помощью оборудования для смягчения воды.

TDS, EC и жесткость воды

Плохая вода и есть плохая вода – потому что она содержит, к примеру высокий уровень соли или других нежелательных химических веществ. Ее можно найти где угодно, особенно в промышленных районах, регионах, там, где наблюдается интенсивная сельскохозяйственная деятельность, или вблизи мест соленых вод. Это не влияет на жесткость или мягкость.

Важно не смешивать концентрацию ионов или соли с твердостью или мягкостью воды. Твердость является функцией многовалентных ионов, таких как Са2+ и Mg2+, а не одновалентные ионы, такие как Na+ или Cl+. Моновалентные ионы также обнаруживаются в общем растворенном теле (TDS) раствора, поэтому возможность TDS 450 мг/л (1 ppm = 1 мг/л), полученный от добавления столовой соли в дистиллированную воду, но эта вода все еще может быть мягкой.

Прямой корреляции между TDS и электропроводимостью (ЕС) и жесткостью воды нет. Можно быть уверенным, что вода тяжелая, если вы будете знать, что вся электрическая проводимость происходит исключительно из Са, Mg или других многовалентных металлических ионов. Например, сахарный раствор будет проводить электроэнергию, но не обязательно. Смягчители воды работают путем замены проблемных ионов – кальция и магния – ионами натрия. ЕС остается неизменным или увеличивается, но вода идет от твердого к мягкому, что не очень хорошо для растений.

Значение ЕС не всегда говорит о качестве вашей воды. Иногда жесткая вода с ЕС, может быть все еще в порядке, в то время как различная вода с той же самой ЕС может быть плохой или очень плохой для ваших растений, поскольку содержит различные соли и химикаты

Для нас большой вопрос заключается в том, как все это влияет на питание растений. Одним из самых больших эффектов для растущих систем, в которых используется жесткая вода, является потенциал накопления карбоната кальция или карбоната магния, которые нерастворимы. Образование этих отложений является эндотермической реакцией, что означает, что процесс становится быстрее, поскольку тепло подается в раствор. Во время процесса перекачки воды из резервуара, через насос, через более мелкие трубы, в систему корней, вода станет более теплой, и это будет приводить к естественному и постоянному образованию отложений.

Связь между элементами

По мере поступления тепла в систему, образования карбоната кальция или магния увеличивается, что приводит к осаждению нерастворимых материалов внутри насосов, труб и среды роста. В конечном итоге это приводит к ограниченным потокам, блокированным эмиттерам, выгорающим насосам и т.д.

Влияние питательной среды на химический профиль воды также может изменено различными антагонистическими соотношениями между отдельными элементами и общим влияние на pH. Чем тверже вода, тем больше кальция и магния. Чем больше этих элементов существует по отношению к некоторым другим элементам, таким как калий и фосфор, тем менее доступны эти элементы, поэтому они эффективно блокируются. Эти положительные ионы повышают pH раствора, а когда на твердость также влияют карбонатные уровни, pH эффект будет продолжаться в среде, к которой он применяется. Чем тверже вода, тем больше кислоты требуется для снижения уровня pH.

Рекомендуемые верхние пределы химических факторов в оросительной воде для выращивания парниковых культур

Значения могут варьироваться в зависимости от EC

Умеренные уровни твердости (жесткости) воды

Существует ряд решений для умеренного уровня твердости воды:

  1. Смягчение воды. Смягчение воды включает в себя затопление воды моновалентным ионом, обычно натрием, который вытесняет кальций и снижает твердость воды. Это отлично подходит для стирки одежды и ванн, но не настолько подходит для воды, используемой для полива ваших растений или для потребления человеком.
  2. Обратный осмос (RO). Процесс, при котором водопроводная вода подается через ряд мембран с постепенно меньшими парами, которые блокируют молекулы и атомы определенного размера. Это отфильтровывает кальций и другие более крупные элементы, эффективно снижая твердость воды. Он также удаляет большинство других элементов, включая вредные молекулы, ионы натрия и большинство других ионов, тем самым эффективно снижая общее количество растворенных твердых веществ ЕС. Однако это довольно дорогой обойдется в плане установки и поддержки, и не всегда такое решение полностью необходимо, по крайне мере при использовании чистой воды в системе обратного осмоса нет необходимости.

Самые передовые и лучшие производители питательных веществ обычно учитывают проблему жесткой или мягкой воды при разработке своей продукции. Различные виды культивирования имеют разные требования при разработке в этой области. На большинство этих различий влияет среда, к которой применяется продукт. Горшечные смеси обладают большой буферной способностью, могут удерживать элементы, и вода не должна рециркулироваться. Рециркуляция добавляет больше тепла в систему и позволяет отложениям формироваться с большей готовностью. Смеси для заливки имеют естественные буферы, которые уменьшают изменения pH. Разницу в содержании следует корректировать, используя правильное соотношение питательных веществ, которое будет присутствовать в удобрении, разработанным специально для использования с заливочными смесями.

Водные и растительные системы

Для рециркуляции рекомендуется использовать только мягкую воду и только при использовании инертной растительной среды. Это может быть сделано, например, с чистой водой обратного осмоса. Рециркуляционные системы должны быть способны приспосабливаться не только к твердости воды, но также к дополнительным элементам, подаваемым в водопроводную воду сверх того, что добавляется или требуется в добавленные питательные вещества. Контроль состава соли является критическим, так как это также влияет на уровни pH, которые имеют решающее значение для сигнализации цветения растения (в дополнение к изменению фотопериода). Лучше всего использовать питательное вещество, которое предназначено для работы с водопроводной водой с величинами ЕС не более 0,3-0,4 мСм/см, обеспечивая при этом некоторую буферизацию для контроля pH в системе (например, Canna Aqua)

Двухкомпонентные питательные вещества Canna Aqua A/B (для вегитативной стадии роста и цветения) от Голландского производителя

Другим методом, используемым в растущих системах, является система отхода к стоку, в которой питательные вещества, смешанные в резервуарах, применяются к растениям, и избыток сливают и не восстанавливают его. В этой системе важно не только регулировать pH при смешивании, но и поддерживать pH со временем, пока готовый продукт хранится в баке перед использованием. Это минимизирует колебания уровня pH, предотвращая образование нерастворимых соединений. Кроме того, в мягкой воде имеется меньше ионов кальция и магния, поэтому их необходимо увеличить или заменить, чтобы достичь правильного соотношения ионов. Если вы хотите не беспокоиться о составе питательных веществ, вы должны выбрать правильное питательное вещество, которое хорошо работает как с мягкой водой, так и с твердой водой.

Двухкомпонентные питательные вещества Canna Hydro A/B (для вегитативной стадии роста и цветения) и дополнительный комплекс питательных веществ, от Голландского производителя

Какой мы можем подвести итог зная о мягкой и твердой воде? Теперь вы можете оценить, что существует много аспектов, влияющих на качество воды. Мало того, что общее количество растворенных ионов важно, но также соотношение этих элементов друг к другу, эффект, который они оказывают на добавляемый вами набор питательных веществ, и постхимические реакции, которые могут и будут происходить. В конечном итоге все это повлияет на ваши растения. Питательные вещества должны быть спроектированы и адаптированы в соответствии с водой, которую производитель намерен использовать в качестве исходной воды. В конце концов, он также разрабатывает соответствующий набор питательных веществ, который учитывает требования к питательным веществам растения, долгосрочный эффект на развитие растений и влияние растущей среды на состав, хранение и реактивность.

Друзья, ознакомившись с этой статьей вы поймете важность воды при выращивании растений, но в то же время сложностей вам это не предоставит, потому как все лучшие производители уже давно учитывают моменты с мягкой и жесткой водой. Качественных и больших вам урожаев.