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小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略

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發表於 2018-2-26 20:13 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 renchang420 於 2018-6-17 02:07 編輯
8 u5 c. q8 v6 `1 i2 \" o+ |/ l  G8 f7 P# P/ U! E7 l
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌), l& F9 F# m& B
$ F4 J4 L7 k4 y( A1 x
壹、 前言:( n( M+ c0 G; n$ V+ r8 [, _( C
在水草界將園藝著名緩釋肥「奧斯魔肥」(以下簡稱魔肥)當根肥,早已使用多年,但對於魔肥直接浸泡水中,其肥份釋放速率與一般施用於土壤上是否相同?仍存有懷疑。而對有經驗的老手而言魔肥既經濟又有效,但對新手而言稍有不慎就會引來藻類侵害,因此本文簡單做了一個測試,來了解魔肥的釋放率並找出一個施肥基準值,來輔助我們作為施肥參考。/ a# p# e: Q$ |- ~" ~
  J# ?1 x9 ?0 f- j, i. e) W
貳、根肥製作:
+ v3 t3 Z5 x8 S. K9 k' _" R其實這不是本文重點,因為很簡單,直接裝在空膠囊內就完成了。( m# K. ?- P" R6 P  z! {% G
image1.jpg # M+ H7 H& j+ k7 X# V, y

* l! _$ g* k5 r' R# q9 I2 j' C參、測試:( Q. b/ I4 w8 m* |6 T3 X1 r
一、材料及器材:
1 l5 Y6 [6 s% [9 s$ m(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
- R& ]7 A6 J2 d8 V(二)RO水500ml(TDS 7ppm)
& a' p# C, A  @) q! m4 ^(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)( m- y. X7 U7 ^! f; A! ]7 A
(四)空杯子& e* i4 ^! M; `, v
(五)保鮮膜1 L  Q6 h9 _: k9 P7 S* u7 D
(六)橡皮筋! K5 [3 x$ j  \- S
image2.jpg image3.jpg
+ G! U9 H! [4 k4 k& u, i  u
$ K+ O4 M, a% \6 t0 Z: ~二、測試方法及步驟:  C! l" D4 `* J7 i
(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
: J, g* l5 D* w8 h$ T% P(二)以TDS測試筆,不定時對混合液量測TDS值(量測前先攪拌均勻),並記錄量測時間及TDS值。
! o5 M: Y$ Q$ z  L/ D: l1 \' L(三)每次量測完後,杯口以保鮮膜及橡皮筋封口,以避免水分蒸發影響濃度。& k  g6 I; M: E
(四)因TDS測量範圍最大為2999ppm,故當測量值接近2999ppm時,將杯中混合液濾除,保留固體狀魔肥,並加入新RO水500ml,並重複步驟(二)繼續量測。
5 e4 m* q5 ?$ |( y; Q4 V- M; N+ j% r( d: |% f8 f$ v
三、結果及分析:  {9 `& O) x1 K5 I. S( `3 t2 e
(一)量測數據:* s' x  B$ J+ V/ |% L* ?3 k
1.符號說明:
4 V+ D% Q. ]; n3 O% E; I' S(1)TDS:實測值(累積釋放量)
! F. H: H" n8 S) R+ t(2)TDS’:校正值(註:因RO水初始值為7ppm,必須於予以扣除;且TDS量測筆最大範圍為2999ppm,因上述「二、測試方法及步驟」之(四)換新RO水關係,所以換水後的實際累積釋放量=換水後量測值+換水前最後一次量測值-RO水初值,即下[表一]欄位F47=E47+F46-7、F48=E48+F46-7,以此類推)
! L* w# n7 U7 U& m) K, D(3)log(分):時間分鐘取其對數值+ E2 _' N9 j4 H4 K: [2 i7 W8 Z
2.數據:
0 O, g' u/ h* E- U7 ~3 ~' c 實測值1.jpg   g, D8 f) e( v: j: \: M
實測值2.jpg
4 L: O$ {5 D( U+ ^" i0 _ 實測值3.jpg
5 O& m5 L/ `3 I) `[表一]4 }. P# \( ~+ D  m9 W4 s( _

  z* k2 B: d9 ^5 _1 j4 }8 L2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:
2 K  n" t: w* @- }; s: c& l TDS-min.jpg - _: E; E% C( Q: Y% A+ N. u+ l
[圖一]
+ u  I* a' g; f' G4 G: a
6 o0 |" g% E$ T$ g7 }(二)分析:
3 k( b8 m5 n" T' C7 p1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:( y- V* O. n. U3 c2 _
TDS-log(min).jpg ( m/ d% W$ g0 a; Q$ O! G$ z2 a, e4 X
[圖二]
' }9 G- ^, A4 e4 r( j: \0 \4 L
) G0 {! F% Q0 v, B2.回歸分析:經由上圖回歸分析,得趨勢線公式y=5.0659*exp(1.352x)即TDS’=5.0659*exp(1.352*log(分));R平方值=0.9957非常接近進1.0,故其趨勢線公式相當可靠。; E. h' r0 C3 ~
3.數值模擬:因實際量測時間並非固定,且由上述迴歸分析所得趨勢線公式相當可靠,故藉由趨勢線公式反算肥份釋放速率(Release rate)及氮磷鉀各成分累計釋放量如下[表二](為縮減版面僅列出前19日,實際計算至180日=6個月,同包裝標示肥效期,有興趣的朋友可依趨勢線公式於Excel中重建)。2 I: U4 }; _, R4 F
(1) 符號說明:
& P& {* E) |3 Z$ Z$ Ea.log(分):時間分鐘取其對數值。: _8 d5 w+ e; k6 t+ I- P
b.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
9 c, ~! K: b- e$ tc.釋放速率:(本日數值模擬累積釋放量 – 前一日數值模擬累積釋放量)/1日* v2 [3 C1 o9 C9 L1 X
d.各元素累計釋放量:為TDS”*魔肥包裝說明各元素所佔之比重;但要注意的是,磷總量占11%但僅針對「可溶性磷(PO4)」8.2%做討論。5 W" t& E' m7 m6 L# o8 n% Z
, f# O* O; ^9 y9 A! o, J3 j( X* H* v
理論值.jpg
  O* ^  H! y) r: l2 b: N! [2 a[表二]
/ e: T, I8 {; Q/ ?! }& {, e, F" {1 s& q
(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:6 K; X6 p" Y2 T/ j8 X
TDS-day.jpg ) F" b+ m+ @/ O$ R+ ]
[圖三]- H. S# H( R% o& n# @( |
4 i+ v4 B+ V$ W$ I6 m; |3 ^) R7 S: i
(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:& }8 ~6 W; f. l& _9 v& _+ G, r: N
釋放速率.jpg ) h- s+ F/ Q2 B
[圖四]
" O: Z& P& e3 l9 x6 k
. z" {$ [- }( K1 E5 r: S肆、分析:5 m" i  O7 P1 k' b) ~" u
一、由[圖四]得知,肥份釋放速率於前10日內快速遞減,並於在1個月後趨於緩和,對「5g魔肥溶於500ml水」而言1個月後平均釋放速率約(50+25)/2=37.5ppm/日;即對「1g魔肥溶於1L水」而言1個月後平均釋放速率約(50+25)/2/10=3.75ppm/日。
7 F, x4 ?2 M* x9 q
# p' N7 X4 N0 v2 l% I, v二、因水草缸正常維護大約每7天會換水1次,故值得我們注意的是,根肥加入  後(不計膠囊溶化時間) 前7日各元素之累積釋放量,由前述數值模擬計算[表二]得知,對「5g魔肥溶於500ml水」而言,前7日累積釋放量氮124.95ppm、磷93.15ppm、鉀204.47ppm;即對「1g魔肥溶於1L水」而言,前7日累積釋放量氮12.5ppm、磷9.3ppm、鉀20.4ppm。8 a7 U$ V* N1 j6 B2 g) H. j/ l
; x5 h' k2 M: e3 I, d8 h
伍、應用與討論:0 ~# M2 Z: t! c! h) v/ q# F
在實際施肥量上,因每個人的草種、種植密度、燈光、溫度、CO2濃度、水質等條件各有所不同,所以施肥還是要透過經驗累積及觀察草況來操作最為恰當,但有上述結論,在使用奧斯魔根肥上,無疑也提供了一個使用上及經驗累積上的參考值,至少不用完全憑空臆測。/ E6 }- R0 B; Q1 b1 k
依據「沼澤缸之家」P大的所翻譯的文章(另詳《自配水草NPK主肥》及《估計指數水草施肥法》),其建議水草缸每週內鉀(K)及硝酸(NO3)建議維持在20-30ppm,磷酸(PO4)維持在2-3ppm,故我們直接以此建議值作為範例,說明如何應用上述分析結果來實際添加魔肥。& q) S9 O$ X( z" N1 e4 s
假設一60L草缸,每週換水50%,為避免藻害依P大建議,磷酸(PO4)每週累積量欲維持在3ppm(也可依個人草缸條件及經驗設定一目標值),2 K" w8 }# L. o  o6 ^
一、步驟一:
% G7 i6 p5 m1 ?: i依「1g魔肥溶於1L水而言,第一週累積釋放量氮12.5ppm、磷9.3ppm、鉀20.4ppm」結論:
- e' d" M! u- C3 [% y. b+ p(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L" ?- l" I9 h7 A' X* f, p
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g( v/ E8 n. ^* i8 ]

2 r  E+ q  b4 U1 {, t% z. [二、步驟二:
1 M- F0 |) u  f1 ~( U) a若上述草缸經二週觀察後,草況仍顯示肥份不足,欲再添加第二批魔肥使磷酸(PO4)第三週內總累積量目標值提高至3.5ppm,則# ^6 e0 R: J4 T5 p+ D
(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:3 V- l5 |; Q. D- h
1.經查[圖四]& R3 g: O* g& [/ t
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,# C& v- O! `: q
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
* P; F4 s" v3 C7 L故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
5 T. m$ {* A6 B4 X5 n9 T但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;0 Q& P! d. N9 F
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。1 E( \" s( b* J2 S
2.故第一批魔肥在第三週內的累積釋放量為0.67*19.35g/60L*7day=1.5ppm。% z! Q( b7 f) y+ B" F7 c0 U. Z9 j
# _$ o% ~% @( _: Z
(二) 計算第二批魔肥添加量:7 H6 Q3 a4 g5 F. t4 R
1.考慮第一批已添加之魔肥效應,第三週所需增加的磷酸(PO4)累積量目標值為:3.5(總目標值)-1.5(第一批第三週累積)=2.0ppm 。3 s5 F: d* X! G. x
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L
0 {+ h6 ^$ R& x7 C' h# l7 ]3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g
3 E; D8 P/ f0 X9 [7 S1 k% K+ O3 q4 Q. H0 m! x3 j( f
三、步驟三:
2 W2 c# x# W: w7 ?5 Q5 |: e5 {9 T; J若上述草缸經四週觀察後,草況依舊顯示肥份不足,欲再添加第二批魔肥使磷酸(PO4)第五週總累積量目標值提高至4.0ppm,則
! ^& h6 A0 q- Z: s2 u" I(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:+ `& y& b( a' _
1.經查[圖四]; V3 a& k, N( F6 C! d9 o
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,( X: i# R4 y6 e6 U
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,: M0 S1 m; j4 L+ J
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
7 V! b6 G6 m  Y0 W- v! J但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
* y3 f! N2 E, a+ N. e/ v故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。7 s! B4 H1 A  d9 h* |$ K  w
2.故第一批魔肥在第五週內的累積釋放量為0.515*19.35g/60L*7day=1.16ppm。4 J- a2 d& S4 `5 ^5 e9 p  C8 w

6 `& K6 V3 [3 {) F- t(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:
7 a2 M* m  f9 {* _7 x: g1.經查[圖四]# v! ]# T* Y% O0 A, ~
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,, [- y  \9 h$ Z5 W0 j
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,! f- q0 _' [$ ~0 l
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,& A, N% n" b6 \3 {9 L! c% ~
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;/ N4 y2 j9 d0 _, S3 k, Y! l
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
0 n+ T6 x! x0 q6 r2.故第二批魔肥在第五週內的累積釋放量為0.67*12.9g/60L*7day=1.01ppm。5 W$ m- k  ^# b" T6 ?2 _2 s$ B4 c
5 K) R$ m3 M" O/ }1 v/ {2 U! F
(三)計算第三批魔肥添加量:: @- Y$ N6 Y' `) Y
1. 考慮第一、二批已添加之魔肥效應,第五週所需增加的磷酸(PO4)累積量目標值為:4.0(總目標值)-1.16(第一批第五週累積)-1.01(第二批第五週累積)=1.83ppm 。; ?5 a2 a. ^% o
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
* A+ R7 m6 L" S# b/ k3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g; Z+ Z, q: ]3 L1 t2 A. I
* s9 ?6 s9 @7 }+ [- E$ O
四、步驟四:
/ x$ y# `6 Z( ?若上述草缸經六週觀察後,草況依舊顯示肥份不足,欲再添加第二批魔肥使磷酸(PO4)第七週總累積量目標值提高至4.5ppm,則
( D% B) n9 s+ v, a% Y% ]/ W0 b1 X7 E(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:7 C7 D) c5 w2 B4 O7 f% c
1.經查[圖四]
/ [; Q9 W4 i, u( [* J1 S埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,: A' O$ N1 Y0 z0 e1 F
埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,
( Y1 s+ W) c. B" T' g9 L+ z故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,  Q; Q, C, G  F  E: T2 T
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
* b" M4 G" \. Z  |4 {! _& k9 L故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。+ \# g% E) f4 D/ w" q& n% C5 W/ }# Q
2.故第一批魔肥在第七週內的累積釋放量為0.445*19.35g/60L*7day=1.0ppm。
* y; G/ T- a- N3 |5 v2 `: D3 c+ T- Y1 Y( T2 \1 J; M$ ?7 H1 c
(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:
8 S, ~: I! x' x1.經查[圖四], ^2 M! I- `6 d( y9 g# X
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,7 D# G+ B( R2 a2 V% v$ W. s% {
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,! Y. o0 V& B: [* n
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
! d; t7 F$ U; ?但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
5 `1 S( a& r/ }故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
0 `$ V3 G& _: D7 l6 p6 \- L. M2.故第二批魔肥在第七週內的累積釋放量為0.515*12.9g/60L*7day=0.775ppm。6 a8 A/ u0 v- ~1 u# ?" m- f
8 q% i6 o( C- ]8 C2 T
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:
1 x9 d0 b; [, Z, }1 l' F- [3 E1.經查[圖四]
8 v! e1 X7 J. J( S2 i埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
. X* R6 [+ a+ g; W+ A  x1 l埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,) z% T9 b- E5 f. b" A+ |2 O
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,2 U: u. h( i* X2 h3 @, L
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;& L' }& X4 N6 w7 g7 e3 r
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。1 w6 w: c% q: h3 ~% H* m7 D
2.故第三批魔肥在第七週內的累積釋放量為0.67*11.81g/60L*7day=0.923ppm。
# q: Q0 v" F, R* u3 c! w* E, D
( t9 F" W0 ]9 m) r; B8 d& W(四)計算第四批魔肥添加量:2 ~7 w6 ]: ?6 y. |  m1 ^; T
1. 考慮第一、二、三批已添加之魔肥效應,第七週所需增加的磷酸(PO4)累積量目標值為:4.5(總目標值)-1.0(第一批第七週累積)-0.775(第二批第七週累積)-0.923(第三批第七週累積)=1.802ppm 。
: K0 ?2 i8 F/ c- [/ n2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L
/ W9 W$ \7 _' d# {9 I$ G3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
& K- Z, X  c- N% g; k" |7 I" U* }" o, x" c9 ~9 l7 x
五、討論一:) M, T. _# `$ m: O% y
以上計算例,係因草況判斷『肥份不足』下適用,即假設所埋設根肥及輔助添加之液肥下仍有不足,亦即假設巨量元素被水草完全吸收無殘留,且每周會進行50%換水,故每批不同時期埋設的根肥僅需討論各批未來1週的累積釋放量即可。2 d* Q  ?$ S$ g; [
- Q3 ], C8 c+ x; h  H
六、討論二:
0 P1 M1 [$ ^' |; w9 O由計算步驟一~四,可發現只要在磷酸(PO4)目標值等距增加、魔肥等時距補充的條件下(本例為磷酸(PO4)目標值以0.5ppm增加,每隔2周觀察草況後補充),第二批以後的添加量會收斂,與第二批添加量接近(本例為第二批12.9g、第三批11.81g、第四批11.63g)。* k% Q" ?8 k1 v: W) O+ P0 P
" ^- ?( I) e7 q2 I# J9 W4 A% e
陸、結論及建議:(以下僅適用於第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
3 V8 Q2 C. e& r! v一、1g魔肥溶於1L水而言,第一週累積釋放量為氮12.5ppm、磷9.3ppm、鉀20.4ppm。/ B3 [: Y7 N/ X4 ^( `  H6 ~
二、實際施肥上,若採以「磷酸(PO4)目標值等距增加、魔肥等時距補充」的條件下,可以簡化最作多僅需計算至步驟二即可;添加後若肥份仍有不足,直接依步驟二計算值結果作為往後等週期每批的根肥補充量即可。2 \& ~( j9 N3 I; o. p* N% L
三、本文所建議施肥量,已保守地忽略底土覆蓋、膠囊溶解對濃度擴散的影響,故是相對安全可靠;根肥的埋設也建議先由需肥量較高的草種四周埋設起。
/ r2 `0 G6 |+ Z四、本試驗仍持續監測中,直至TDS量測值不再變化為止,以測試魔肥實際有效期,待續。3 G, t! M' X2 L1 d4 D6 v* S' H. c
歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog
' a' X! n/ Y0 I1 Y7 N4 G: H' T# T3 m* I5 l- V: a- x2 @) v/ k4 @
+ w( U% g3 u) d8 q/ h6 C$ h
  a* p3 t: C2 S

3 e. U; y; v. H1 F* n
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!( K# n. o& s# X$ i1 f
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神
  y: b" J- O& {# A5 b3 v; a
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