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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 2018-2-26 20:26 編輯
. _1 y% G* K# y6 K# f7 i5 m% R" A' x3 J
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)6 ~+ B5 [( \3 {! U3 l
, G' x7 p2 b7 M7 q. [1 ]# s
壹、 前言:
1 A/ C% O3 L* `' \# T6 x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。& p3 `5 p3 F* c3 t/ {) W" t

5 w0 t4 _6 j+ r( e  Z- s4 g貳、根肥製作:
  M8 ~$ N/ [( F$ I9 p& _6 E, s; H5 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。
4 {: F' k' H! k, `* k4 [  X5 z7 w! B image1.jpg
) Y3 r' \4 r6 E/ B  d; j
. \; s5 f+ Q+ e( t5 i% |參、測試:
: A3 g) u" q. D0 o/ T1 O0 N一、材料及器材:
& z) {3 Y# J! t, V: \8 h(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
! \/ z6 w5 _6 @( i% j8 a(二)RO水500ml(TDS 7ppm)
2 r1 Q2 p4 n# t, M! e" O(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
* l. Y8 k/ \8 h(四)空杯子
9 D/ j$ H: P% a- F5 l8 h( B(五)保鮮膜
  d7 G1 o3 W, @1 N+ X$ c" w9 l(六)橡皮筋
, b: \" A$ k0 O2 i; F7 R, y image2.jpg image3.jpg 5 B- ?0 B7 y" R0 u
1 b3 T" H: j1 {- x2 L8 ?4 ~  A
二、測試方法及步驟:
' y, y6 Y; T5 V4 w, T9 f8 L& F(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。5 \6 a# F  S- y! u" z9 D% X- ~
(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。9 n0 i4 s6 y0 @: C% r
(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。
# R% G# _8 O! S; {(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。' X3 ?+ y, ^3 n5 U5 [$ C2 I

6 v4 Z$ t4 H/ H( H' \; e: @$ K三、結果及分析:, [! l" H* ~; x% e, }! s
(一)量測數據:
! s1 K2 k  D/ m1 o; \0 L, J6 ?1.符號說明:& ?4 p, m! V) \& K' |
(1)TDS:實測值(累積釋放量)( f- \" B  E5 [8 C; o2 ?/ [8 f
(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)
( q3 h1 F* h& g/ l: \' a/ q# W  ?(3)log(分):時間分鐘取其對數值
% l7 \  T, A9 C* _2.數據:) t# |& l, s5 U% L
實測值1.jpg
# e: n3 D8 ]( I( U0 b3 O8 \ 實測值2.jpg
8 q4 k: x5 t; _0 n5 ]! d 實測值3.jpg
7 I; }5 _+ ]% _# X[表一]
* \3 ?8 B$ Y7 u+ ]! C
, |& l. |0 [7 l% a1 P! F' ^, C2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:, Y$ C# x- g5 U2 B) g
TDS-min.jpg   r0 n6 F3 x- l# J* H) C
[圖一]: P5 O9 L! Z  t7 \0 ?( b9 o
3 X6 h( d2 _9 X# A
(二)分析:
% {1 ]; u8 Q" y( i1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:& i" L3 Y3 V# C1 E, H
TDS-log(min).jpg - h  p1 e: Q9 S
[圖二]9 E( ^' ]6 b( A: p( A9 L
5 x8 b2 z( v/ U$ |6 n9 W
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。' m# B0 Z6 m5 t. B+ L! t
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)。
7 }" ]) O5 Y% M* \6 k* c(1) 符號說明:
; r. `$ i6 Y7 @4 o/ W( R- Va.log(分):時間分鐘取其對數值。
( a3 d/ B4 r! ?( X/ Wb.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
/ c/ P5 A, Q, L# |8 L$ l! Uc.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, f: _% z3 t6 e2 L3 O; }
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。
) X% o& e1 d7 i! c
( L7 ^4 f: L3 Q" C* k: \ 理論值.jpg
1 d6 v/ b, s/ m3 |9 G, @1 C. C& X. N[表二]
! i' a6 w0 S, e& {/ D+ R
* \+ _3 y* q" S7 z. W5 U: e; Y2 a9 Q(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:6 e* E5 z* A( `
TDS-day.jpg 4 |' i* W2 d% I
[圖三]& K% S5 C6 C7 ]7 R* I7 [& U

, F' \$ y. \8 g, S  g(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:  O. c# b2 B8 f* p9 }& j8 C) Q; ~
釋放速率.jpg
. ~! K, e$ C* |6 ~: C[圖四]$ w8 z; U( m- C# l& h
2 g, g, J; b* U2 h3 T* X
肆、分析:( s0 D/ M8 y7 A1 n
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。
( p/ Q+ m  p. K4 ?
0 K; c+ b$ A+ S! I9 b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。
1 K" S1 ?# ]7 I# p8 K7 @$ J; C0 a% Q6 |
伍、應用與討論:3 \! M* Q1 v4 U0 u. @
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。
4 V- b- R1 q2 Z2 ?5 T4 V8 R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。
  Q5 T/ h# I7 D; J9 O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),( _' |, A4 Z; d9 j$ g+ x
一、步驟一:
& ?7 }! V1 q1 m+ o; x! Q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:8 a8 u& w) ^/ n5 Q  m. L
(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L' w  Q  q8 z' v+ N9 w: G) q
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g( O  o1 w, n- J5 _/ w

7 }/ Y/ i( ^+ m- ]9 o3 Y二、步驟二:
. t+ h8 p/ {  p* V% D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
* y$ {& Y$ {5 ~2 ](一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:! W8 ]- A. o, j- q$ i- J1 {
1.經查[圖四]. ^" M- R7 G4 j, s
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
# Y4 L# A' Z; ^+ E' {4 e. E. D, e埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,( x1 r0 d/ d. f- _% A- ?* R! V
故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,7 ^8 t6 b3 m/ I* H7 _0 f" g+ P
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;5 \$ s' d$ |$ l
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
5 l0 a0 T7 [2 L2 \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。
+ y8 a: c2 V& E( B1 l0 h4 |1 x, V5 t" O& I' f
(二) 計算第二批魔肥添加量:! l+ Q- x* {& t* {
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 。
" X& a! K" N. G; S' B8 r5 ?4 a2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L
% c% K! X( s+ V( D: [, ?3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g
+ e. r# P- {7 R, c$ s
  U5 j3 j; o# M- v7 G8 r- k三、步驟三:
6 G0 F/ V2 R- n. f, c# b* X% ?( }1 ]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
3 A% H. M5 ~& V6 f+ ^4 v" p: |(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
7 B9 p! G/ p' E, A0 Y1.經查[圖四]
1 W) t+ p" `& B7 |0 o; T8 S6 C/ ~埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
; c" c* P% A- l' R$ j. w埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
9 k* H. t( t; w& u1 B1 h% z8 V故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,1 o, ?3 q6 t, ~- i9 M6 z
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;! ]% w4 `% S6 w# R+ y
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
2 y! X  U) i( p" L- s( o2.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。
" Y( d( ?, s( L" E! P4 D- P/ |) T" Z) T% `8 b
(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:1 v& {$ N0 x0 _% |8 n% n' s
1.經查[圖四]
9 x# _9 x0 _6 {$ N, v- S埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,. H) V9 r& V, P& I( l8 f
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,+ J+ j- j. s) J2 L/ o
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,- M  R+ p# \7 T# H  K
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
+ f+ o3 _7 Y( d* A4 B" _% O/ L故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
5 o: N$ U/ P: x2 _6 ~% d1 [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。6 A+ E, Z, t* H! r7 q

4 F7 Y1 h  r3 @- l- @(三)計算第三批魔肥添加量:( i% Z* r: k% e/ n0 L
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 。& `8 I0 U8 h2 M. U( d* t1 U1 w
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L4 m' |" _" n3 t) B4 z
3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
6 Y6 f0 `  }# \1 M7 h& e/ p! R' ~& T% G: q' w- w
四、步驟四:
# ]5 S9 P1 n8 X) W( s8 Y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+ x' L$ B! ], j9 a
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:
& g% v0 X) y- k/ U: |1.經查[圖四]7 _: c+ s. c3 ~
埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,
1 Y) X( I" _6 R  G! H# L埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,
/ S. |+ `" ]* u3 u故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,' V' z0 o# c4 Z) [0 z
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
2 L/ s+ ?  t; e" C- O9 ?  ?* B  `$ ]故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。/ I1 u3 A4 n: c9 \. ~. X
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。; r& o0 {5 q4 L& U  j- H0 X5 ^$ T6 n6 {0 o

7 O! V0 k$ `- p% }& |(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:
, d3 m- z2 C% c& g" ], g1 O1.經查[圖四]. ]6 t# f2 Y/ j; r0 {
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,6 b4 W( J4 a* \
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,' s3 R9 s( ~$ w/ a0 Y
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,5 @( C: K; f: O- k) `) |
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
- W8 I* T, b7 E7 T故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。. @- R6 s) r% @: X
2.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。
! p+ S9 l# ~& _5 ?7 I9 n1 ]& n- {1 u' z2 y5 ]3 O
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:
- K6 s# _' ~* y) P+ S; x) T2 V1.經查[圖四]
! A( n1 ^# c2 V  z  D  Z埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
: ~( k- E8 w5 S: w埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
* R! r# k0 E, |  {, `故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,7 Z* c: l* s/ H5 N: ]6 g
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;. ^( v0 B8 G& X2 ~
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。7 S3 R* Z9 n+ J  @& K, d2 t
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。
4 }  |+ L) A$ w/ i  R5 G+ d1 G
1 Q5 c: Y! M2 T* r5 s) o- o(四)計算第四批魔肥添加量:
" Q' g; N" O7 i4 g2 b1 e( F8 B1. 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 。( P0 c$ S4 P8 z9 j  o
2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L3 I& J" u6 @4 r- F
3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
7 B; c# h( [4 o0 M4 k9 B( p
* ~$ H& U" {4 V& \五、討論一:
/ X" t3 f( I8 r4 \  `: `1 }, m# I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。
( i9 N7 X6 ^& w# ]! _0 G# T! w3 [
4 F# ]& _0 m6 H六、討論二:' _: A. x' }6 _) B4 K
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)。0 Y8 X- T. F% N) ~$ F) v* S. X

1 K' `4 Y' a& E5 f5 y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))
, ^" {0 Q+ O7 B* a* W7 ~: J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。
, I8 F1 I; _8 N6 q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。
9 ]5 H& ^6 O2 \2 U; u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。7 R( ^# B6 b9 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。
: Y  c$ W4 p) g, u* Z* n" d2 y' f6 _+ U0 {  z) i8 W* A) }( Z

. T0 W* n" n, \( U) m! `0 z, C- K) P0 c! B1 w+ D! n- j2 _) }; b, W
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
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, ^2 T1 C& Z; F! _; N1 F  q
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