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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
# p4 L0 a+ k% F( b' ]
, J/ K1 }. B1 W, Q9 I: I5 @小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)
. b  `' t3 k. w7 {6 e2 q; E
" }" E% t9 r5 X3 q4 ~2 s壹、 前言:
9 F  k8 J' B: D1 K. m3 w8 H2 T6 p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。
. s# q+ ?" n- ^. g2 g, G5 u, v
0 }, y" m- D/ N7 e貳、根肥製作:" [: J) \  ?. H5 ~
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。
, N8 [3 y% [, E$ x; W$ j0 d image1.jpg 8 K+ L, B; D: k3 R3 L; E
- t0 U) F( z6 c
參、測試:# z4 J1 C! ]% W8 }
一、材料及器材:
$ A0 k4 z- M9 Y# ?" n6 z& x# e8 \& A(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))4 J" ?" X! g0 |- n* x- {4 f( [- Q- ?. S
(二)RO水500ml(TDS 7ppm)
  h& Y9 X$ }2 w# L" G! W# d$ |(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)* |& Q& ^# O5 N8 h
(四)空杯子
0 @7 S" R6 Q8 {(五)保鮮膜4 R* f- K  ~* ]
(六)橡皮筋
" @/ Q! {, M  C( ~3 Q' x( S image2.jpg image3.jpg
7 h$ J6 E6 @7 b- V" M7 `: e5 T* @* r" m' l* U5 X; j
二、測試方法及步驟:9 L0 K+ M# h4 _* ]3 w
(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
9 R  W; ?7 Y+ E, W, z- |(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。- U) @% U- L6 A
(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。$ G6 @+ d% `/ f( T  s" |( O
(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。0 M2 I. ]' @) w5 q

; G, Y5 n6 c8 t$ g三、結果及分析:1 \% J7 C, }9 M: @! ]: Y
(一)量測數據:
; w# q) C5 i& Q6 l/ Q& I1.符號說明:. C" A0 D# h/ F0 f
(1)TDS:實測值(累積釋放量)# n! G8 l( w/ @
(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)- e' s: T* M7 s% |2 t6 t9 ^
(3)log(分):時間分鐘取其對數值6 g/ \$ w; b5 d
2.數據:
' t1 A! z( w6 o. {# C- [7 F# N4 q 實測值1.jpg ) N1 r( e) o+ f9 U
實測值2.jpg
) ]  }0 [) q& w 實測值3.jpg 3 q# y. ~" }5 j; l% ~
[表一]1 M; ]* N- r& C

1 p8 j& P: |& a3 G7 z2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:
9 ^1 i) q. l& x% d( g/ x TDS-min.jpg
  p0 V: W( A3 J( T0 C  m. u* m[圖一]
# g' P4 n# ^+ ^, j8 `+ ]3 h1 @" {# b' t/ `- U
(二)分析:
- i1 B$ ^+ k" r* f  c  `2 C1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:) p2 }: d/ S9 d
TDS-log(min).jpg : w" L2 b7 W7 g+ }, z
[圖二]0 d0 q: F" v5 }2 x0 c5 y
0 A- K  Q3 z, u! B0 y8 M, f
2.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。
' G0 K. Y5 t1 E3.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)。
) X2 P# `6 A: C" n0 w(1) 符號說明:, w. g4 ~) @/ a' z# _0 u2 J
a.log(分):時間分鐘取其對數值。
8 @) c' t2 D0 |! C& `: \b.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
( o, O. n3 d+ g6 Q) m7 E9 Y3 k6 L: oc.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* E/ D# q4 d2 v
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。
2 e' i; G. C, T5 O4 O
! G" X9 p1 j7 Q, w" K 理論值.jpg
2 F3 u. N: d$ K[表二]
- f3 @, n" W/ _! y6 \
7 B/ }7 S" Z8 M+ ?(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:
; o5 a* _) z" b! P8 J* } TDS-day.jpg ! r  O6 x/ F( p
[圖三], W5 n/ X4 B1 ~- z. t3 v
3 C! h, O+ W8 }- c8 Z' Q
(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:
% P; U& q$ }6 a7 J( E7 D5 f9 z$ i 釋放速率.jpg
- Q6 Z, V0 a- _' @- e6 P+ j[圖四]
$ ^/ T! y1 R: n$ }0 G2 H( e
; r/ r, [( H: k* D肆、分析:9 n* S& C- S4 i0 D. l. z+ p
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。
* F0 c9 U2 e& M" j0 V
  M" \0 Q; M- L5 M6 P7 z2 L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。
6 u2 U9 p/ c$ l: Q& p- x+ R+ }; ^4 s+ [7 T- i5 M5 N% r$ C/ E0 Y
伍、應用與討論:8 L- y8 J4 J/ l3 \% v! r: a/ A
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。8 Q) i0 V! V  w  G4 e+ I
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。: i) O- m( q7 G8 t6 j
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),
' v& n) e1 ^( A" V: n9 y3 K4 M3 o/ ]一、步驟一:
# p" J- ^/ Z5 R# Y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:, S: `1 r" s5 R+ ]7 x; A; V4 t
(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L
/ g! [3 u/ i8 ]$ B) S8 ]7 t(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g
" a) _8 D5 M( s/ F' w0 m$ F* T. h7 B: X4 }' O
二、步驟二:
( ?/ Y* `! q: n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1 w$ s2 P1 Q( D' r; P  v: U+ r
(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:! J1 V4 p! L! |2 A0 H' z9 _
1.經查[圖四]5 j) V  d- Y- I* v" k
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,, F8 T6 Q7 F8 ^: M) n* D. }+ ~0 h. e
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,$ ~+ D& U0 r7 g+ s
故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,! ?  s* J3 i' i  T
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
( O2 @7 A' t$ d+ N9 j/ A) L$ ]; g故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。2 [' F; k5 W# a* t: m5 R. J: c8 I
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。+ v8 m' Y: Z- ]: x( w- G# Y6 h4 x

' N8 g+ o; Z& ~8 K0 Q(二) 計算第二批魔肥添加量:
2 [' Q  J  a; Y% i' m: _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 。! A/ Q2 d/ Y' G% ?
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L- ~8 r# K5 N+ M. }, B( c5 O; k
3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g
1 q  Z# T3 o) \( U) i$ {' |
" Q( k% v  O4 r  [9 s+ ~6 ~2 _: Q三、步驟三:
5 y* K5 @2 M+ I6 C( w& }若上述草缸經四週觀察後,草況依舊顯示肥份不足,欲再添加第二批魔肥使磷酸(PO4)第五週總累積量目標值提高至4.0ppm,則2 l+ _4 h4 F/ y1 g. |4 u* Q1 x
(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
& F1 h( F6 T  M" F3 a1.經查[圖四]5 q1 O, I4 i3 x, Q. i5 I
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day," o0 \7 o8 n6 L, e7 k) K; }- F
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
2 ?) @/ M2 Z( v& ~故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,$ m: a2 x$ R1 q5 `/ ^6 j
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
* }$ z6 G) \2 u( o3 G; B) O6 D/ \8 ^故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。; {& a) d% T% `; R; ^& q
2.故第一批魔肥在第五週內的累積釋放量為0.515*19.35g/60L*7day=1.16ppm。
( p* z0 d; }& X! a& T* }8 z
! e5 t& o9 ?9 U# @, x" b) q! ^- Y(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:! h1 c( R& W# d' |' H
1.經查[圖四]
4 \0 E$ S* Y6 ^* x; O, ?埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
; v: {5 b- @' R, G$ n# N( v9 r埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,
, n1 G7 G/ S7 O# {故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
* o! M& V/ C- G! \. |6 L" T8 P但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;/ _& Y# p4 b1 L8 F
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。. A5 B9 V4 V% P2 R' Y* n3 d
2.故第二批魔肥在第五週內的累積釋放量為0.67*12.9g/60L*7day=1.01ppm。
- |; Q* S4 C$ H5 Q6 D2 G
  d' _4 D  I0 m+ h7 B+ T5 {(三)計算第三批魔肥添加量:+ ^7 t. ?1 M4 x4 T
1. 考慮第一、二批已添加之魔肥效應,第五週所需增加的磷酸(PO4)累積量目標值為:4.0(總目標值)-1.16(第一批第五週累積)-1.01(第二批第五週累積)=1.83ppm 。
+ \) h" B2 |, v, F9 O& o2 ^( j2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
; A8 @4 n2 i& `+ f6 \8 ?* B" |3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g# j8 m- x& h9 P% I
; G8 b% i/ `& O+ ^7 J
四、步驟四:
+ k" z9 B3 v1 y$ L1 P; H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4 r: Y* H$ k) Z) G3 p1 C. I& X2 }
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:
, A0 ^# P/ y) A: P& q1.經查[圖四]; D9 ~1 k, ~9 |6 U2 ?/ `
埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,7 A8 q" {% z3 f5 k3 |
埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,
! w* X, \8 L2 _  s) A1 _" }8 ?8 i故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,3 o7 O' a  r9 r
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
; {5 d( K- d3 Y& W故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。
. V* l; r5 p: k) p7 @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。9 z+ Q  p# [4 v; {2 G6 H

. p/ X- ^1 b6 _. d(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:
6 K+ ^: w1 Y( W% K* }1.經查[圖四]- ~' Y0 M3 D7 Q% J& X0 e- K
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,) m1 Z3 B# W- |2 k8 ^* Z2 g
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,  {7 ^4 ~7 A8 S6 t8 A% ~! B
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
6 i+ x5 S. k. c) Q/ p5 u但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;6 y5 m5 H" Q$ F* [0 ~7 X
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
# K4 V7 V9 Q- H2 P. h2.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。
; c0 A+ a2 c3 P$ t; @4 b3 b3 i! x2 P$ }8 c
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:9 \7 n4 _2 V) q: _: r. f
1.經查[圖四]
% c  u$ r5 U! g埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,  G. o4 O# P6 l
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
2 l- p' t1 e6 k. n: n故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
2 I& g) U! _/ F, b5 v  p; |但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;- o* \' [' Y' }
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。* Q- a# e* v" P% m+ Y- u4 Z
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。
6 Z) o" G$ L& \- n$ O) B5 q0 D  {4 f& G8 f" F* b
(四)計算第四批魔肥添加量:
  L4 O. K# U* U2 d  W) ?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 。
# ?" f/ A! f8 `( C9 c9 D0 o2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L6 v( I; u; w/ W& N+ E
3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g# _$ s$ ~# P; O  O! V" ]
$ W# j7 p6 F- t, a1 P
五、討論一:1 E2 Z1 B# p( Y1 \
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。  f8 F/ J$ x) h. T# q

! |1 r# p* y8 T- P六、討論二:
4 R$ G' f+ ~; d$ v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)。+ ^5 V5 ^' L* P0 q4 `
! k! V- W( }: a8 f% N  G' U4 y: x
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))
# ?' }* q( {( t% 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。; S0 k# T" Y* ~
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。
1 H+ d4 S" \% E* s! |& D6 \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。
- ]- b; W8 l) N) H+ W  G  f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。
2 ~7 h: E6 ^, g9 `, n歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog+ u: G9 S+ g/ ]6 A: [
0 z$ S3 F- l$ Z. G$ O

5 u5 A2 `8 Y" d9 W3 P1 d# J+ P' ^; f9 _, |( z* A0 F
, [: @6 I0 L8 f7 J  Q
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!
) K7 g; d( }/ |0 j" H; D) ^. y
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神
2 J) s8 E: w- c$ M* N6 Q. S9 P
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