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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 ) C7 b6 M' i, i) o* j
' {; |. r0 b" S% q
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)
$ h/ Y$ ^# G) [( A- c" i( s- i  q6 ]9 k' @8 v% F. D3 K( Q
壹、 前言:
) j& }% E$ O  [8 a9 z1 W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。
/ n7 R7 m" H% o
9 ~( ~2 F( |) u+ _. V貳、根肥製作:* X$ A0 R0 ^  U9 @3 P+ N4 V
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。. D+ c: L% o# |
image1.jpg
; `% a$ D" u2 ?8 j. c% L0 r- p$ e% n5 W4 \; X0 m* ?) |8 V
參、測試:
  ~' i6 O( e" q" ~! ~. `一、材料及器材:
( [' Z. D/ h; c(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
: c7 f* [( f% \& {& B9 |5 \& k( `- ~(二)RO水500ml(TDS 7ppm) / W# z0 v' t# Y, j: x) Y3 X
(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
/ c/ k3 Y+ q; `; f(四)空杯子
% T% _: R: F0 V8 Q2 }/ V6 l0 Y(五)保鮮膜4 k5 ~" y! M1 g& T) ]0 F! h/ T
(六)橡皮筋
" t3 J6 N( w" D$ u* m8 O image2.jpg image3.jpg 9 q8 {' w7 j1 M3 g5 ~" k
9 k8 r! @% }& W2 p0 x7 ~  a
二、測試方法及步驟:
5 ^" c1 H' H5 [% Y" D; |(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
- l: w! n' U8 [( n: o6 n(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。
' e( ]1 M) ~% N! w(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。" U. O" F: v, b) V- k0 }
(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。
3 h1 I2 l  S: p8 V' ?1 W5 b9 \0 @1 B0 [# t( G) ^
三、結果及分析:3 Y/ G8 r) }, \% W3 X
(一)量測數據:0 H, Q& x" h3 }& u& u
1.符號說明:
/ B, k% t1 P+ `0 P(1)TDS:實測值(累積釋放量)
) ^$ p  _. D" O5 J) b1 M% V3 S2 I(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)8 s4 V6 V0 w% |. O
(3)log(分):時間分鐘取其對數值
: n0 `, n" \& C3 n; r" A2 ~$ v2.數據:
0 o) G  K3 W. r* V" f 實測值1.jpg 3 Y% h- W( a, u. o  ?& Q2 d- _
實測值2.jpg
5 S: a* c5 l7 [# |+ B- @1 @ 實測值3.jpg * S8 G/ ]! `2 O# \9 T3 R
[表一]: N) i' D2 T2 ?3 Z

2 k7 L! q/ g: J- I5 x+ \% @9 Q2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:
  W2 R9 s% H9 [ TDS-min.jpg 0 N: d: C5 `" u& m' R0 y2 e
[圖一]
  `, D4 b9 P9 H+ B6 [/ ]% Z4 B- I$ g* y) ]# E/ q
(二)分析:- @5 h, F  }: X
1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:: {5 t2 E, P& S+ |9 f( v$ F
TDS-log(min).jpg * {& Z% F9 W4 y4 b+ M9 Y) E
[圖二]
0 N/ X6 h4 i; u/ P& n* u, N, N& v7 a8 t2 f+ L1 |1 ~  K
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。/ Y( M3 {$ W& C" L# _, L7 U
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)。. H# ]3 n6 U2 E2 I: c  A7 b
(1) 符號說明:
& L+ [- C& H% ca.log(分):時間分鐘取其對數值。4 @; x0 W3 p0 D9 Q$ r  U
b.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。1 M# B( k7 Q1 [$ M! u! @1 g: _! e" n
c.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' z  N$ O0 H. P  Q6 r
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。* z! G* d; t2 v; P' g! o$ i
& ^( X# O. ^+ g4 |
理論值.jpg
7 D* z% N1 C0 @! L1 z[表二]
8 ~. Q* z' ]& ~6 K+ Z7 L
) q6 h) V% e: t(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:
- S" l# p" Z' `: C" L3 u0 R+ G TDS-day.jpg
& B% Q9 m# V- Z& N" S9 W[圖三]
: n8 B' L" r% ?0 y3 |  |* ?  ?( e1 h& |) a, P0 y2 I% f( }; ?; R
(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:
1 Y& ^5 T1 R, Z5 y 釋放速率.jpg , N5 h1 _: r/ V5 f& ]# ?0 C
[圖四]
1 Z3 _3 U1 a+ j  e& ]- B2 }6 f2 a) N1 e" G
肆、分析:
. W( c7 X5 o7 k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。
; {6 z! ]. a6 P3 [* G
) h9 @1 D( `! d# m3 x) ?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。+ g! J1 w2 A" m  e# B$ @
9 R7 u  E7 q* M3 P! ^
伍、應用與討論:
5 |, A1 K& I' }- Y% k4 b3 [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 f6 @# y1 E3 V0 m6 c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。& T% L& G: F2 v, r
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),
7 G, }1 L+ B+ H+ R, ]; D一、步驟一:
3 h# x4 m, N' k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:
1 F( D. w: U( G7 i9 v(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L: Y; ]: _! D  b
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g$ @- C. _0 X$ B& a/ N& n. K
. {, A; j! ^$ z# Z
二、步驟二:1 ], |3 T9 y% U8 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
, _) g1 u! ^, l/ Q2 r8 u9 ]( ](一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:
" Z" ?$ d8 f9 \% H; s1.經查[圖四]
1 i$ e% L- F6 P4 g4 r7 m' G* i埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,9 N- X: W: R8 s
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
+ p3 q: V7 R) X" h: D8 r2 L故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,! E6 ^' t* c- i% f7 s3 d
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
) u& x0 A( Z+ C* J  ~: S故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
9 W* H- o4 L' n/ C" g& x# I- k2.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。2 T: x/ ^- X  R6 |

2 c' w/ w6 x0 Z) l4 S(二) 計算第二批魔肥添加量:* p9 _: x& E2 H* y7 o) w' U6 q
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 。
6 [$ L  d6 t" P' }3 K( x2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L' S$ W' Q3 h$ M+ m! H5 D: c3 v
3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g  |+ e! |; C) y& B1 `- F

% P/ g: u+ x$ [三、步驟三:& M/ \% S1 l- f# d' E6 h
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 _9 y0 ~9 D. Q" l  {
(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
, S" T- D! k$ T+ \( m: J# w" B1.經查[圖四]5 w8 Z$ n6 W" {: j$ ^9 ?$ J. T2 o
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,/ ~4 a. l* m( q
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,# H9 O7 C! s. w
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
  J! V% U/ a& m但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
' Q1 l: I( r& V3 g; G1 T故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。  B0 R- }8 ?+ J/ r
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。6 Q3 u# J+ M: r

- _0 A  _. D3 m(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:2 }- [5 m) J% m
1.經查[圖四]9 _8 v- d* ~" b
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,. I( b2 w7 z& x
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,# M3 {( C6 _, z7 I/ I8 C4 U
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
: T( P( L" h, T3 Z0 f* |但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;$ l; L5 q: D) \  m) P3 l  k+ t
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
6 F/ i% s( o+ c) ~0 X# y2.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。, j1 X% G4 v9 ]' e! Y

0 Z+ m# v" H8 _; }(三)計算第三批魔肥添加量:
8 Z+ J6 r4 u, h# \8 V% ^" _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 。# O; D6 N+ ]7 |: m6 h- B* j
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
1 ^$ A' T0 F* v) L3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
2 u+ c6 _/ J" S, \; f
5 I: {  T, h' A2 T' v& R四、步驟四:
8 E) b( }$ P) a$ Q) j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$ ^. @* G: {8 O, e  J
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:
* z4 z& a- v0 M) a' r) H$ @" }1.經查[圖四]0 D1 R. O- g# ^) Y6 z* Y7 h
埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,3 p" N0 f4 d8 {, i' ^, C
埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,0 ?9 W9 ]' [$ o. a
故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,
3 E+ }1 `! w2 {但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;9 t2 C) O, d6 j# z: Q
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。
4 @9 R# w+ R* f+ m. }! c( K2.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。3 v7 Y& }& p3 a3 i# i$ }+ D+ b
, u& C7 T% ^9 `' B6 J2 w+ v- n6 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:
1 G# t$ K3 W  y/ t8 z; _1.經查[圖四]
! V, O& D6 A" u  F# D埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,0 X3 D0 f4 L( g3 K
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
$ p5 ~% r1 c) |- b7 v0 I故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
9 ?6 U1 P9 G+ ]$ ~, ~但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;# N; t+ k+ `/ o# a: r- j! r+ G/ D
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
* }. P7 X. ^2 }; H8 H# g; y2.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。
: T. l0 K0 n- S  d, C, j; j* O" k0 h, L4 \: l8 g% v7 Q! l
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:
" W2 S- \2 l+ Z0 A2 T" v6 ?1.經查[圖四]
. m* [% f% l5 m- _2 d5 ]2 Y埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day," c$ U5 Z/ |/ Q4 N7 J3 U5 ~% q
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,3 t$ V  N5 a- Y" w
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,/ C+ S+ d/ W, I! V2 T4 t( d
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;$ _, S; o, F* h% @  i. h5 ]/ S
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
+ c9 e$ G% t1 k3 h2.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。7 {+ b6 V: b9 F/ N

, ]1 ^5 W8 q! m& R+ ?6 B(四)計算第四批魔肥添加量:
9 S6 {0 Q0 K9 t% h$ |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 。; R( f9 V4 _8 {% C) y$ K' O8 N% _- m
2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L6 u9 o- w4 a' C: Q6 c
3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
% }% x# g! m( ~/ Z# q0 A$ L% t* I/ P+ l& M, ?( ~- b/ Y6 T
五、討論一:
# U- k3 E8 s! p7 ]  M% O1 @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。$ r, T5 ]6 E5 }5 z" K( ?

' |1 j- O0 w/ |* m$ l) @7 I  {六、討論二:
5 r8 b: U6 ~! H3 e% p# L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)。
' l+ a) p7 t+ [9 M0 @) R8 g
) a2 L) U6 t2 F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))
% A! l; m9 B0 n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。* J: M/ C+ w6 K5 L$ U' ~) y$ m6 [5 I
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。! ~+ T5 b- T7 U5 A3 S% j
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。
8 Z' G) j2 \0 R6 e. [4 @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。
# {0 `4 n4 m" |+ t8 |4 b歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog5 v3 [0 x: R+ d6 ~* W6 S

7 w3 U; O  x+ J" b5 D8 {' H2 v  ]3 l5 y, ?

: S. M) m0 P( A& G0 b: V$ n. \% X: @3 R% s4 U1 J" H' L
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!- M( X6 a% O) Q! [& N) |# ^* e
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神. D. U% F8 P. V# ?- X1 P) J- u' o
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