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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 ( V) @. j- a; y1 j6 @
; n+ s( A/ b$ Q. a
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)' s1 F' H- {8 E4 n$ y

* y# D& S  d+ c% x4 F8 Q+ {壹、 前言:* X; Z& g* L1 B3 G8 q' f
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。
/ |6 ^$ [1 ]/ U) D
% q  D0 Z7 d& s4 e) B' d貳、根肥製作:0 X+ w7 z, u5 I( r) c- ]0 E
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。# p* F  A' Z/ G% x* d
image1.jpg * y: {: b/ y# ~( |8 [- h

; }2 x7 h1 @6 }5 ~參、測試:
2 w( y4 @7 }% ?; r一、材料及器材:+ n; n, G6 o3 u. m" I
(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))% x7 x# I5 V0 {! G5 D& R- a0 |; [( O
(二)RO水500ml(TDS 7ppm)
% D8 b! L; C% b( U9 z" ]* @. N(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
  m' s( C* a( q8 m: n# w(四)空杯子, Q" L4 s' V1 A7 J# N) U* ?
(五)保鮮膜
' z5 [) l' M1 u: }1 ^& p(六)橡皮筋
6 q4 J0 x7 j4 y; d* t$ ^ image2.jpg image3.jpg
$ H% G+ a( `$ c3 F# H  r7 c
% i1 J" p4 e9 W: ~二、測試方法及步驟:
. x& z6 J$ D2 a(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
5 t- l. v" S. q$ i! ?1 l% c(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。. _$ m, M$ t6 K$ P) A; U/ x
(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。9 \) u8 Q) e6 e: j! `, F
(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。- {8 ^& V% S7 h& d3 ^5 A
6 {) y% D' m; T7 J1 S/ H$ F
三、結果及分析:, p* b7 R" u3 K( A! J
(一)量測數據:1 C6 c1 {4 S2 {
1.符號說明:
+ Q0 Z& A2 [6 g/ K. j& h(1)TDS:實測值(累積釋放量)
( L; ~: N: X0 F; L( t- K(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)3 ?+ E( L# n- n9 g
(3)log(分):時間分鐘取其對數值, K1 O# l( [  n4 t
2.數據:- j! R/ o" c& {$ ?0 Y
實測值1.jpg
% y- s0 ^" x, G& @6 W 實測值2.jpg
/ B: j2 ]7 _& m4 ?. j) w" W 實測值3.jpg
! E  b# P0 O: J: F; C[表一]
7 i3 P/ E  r+ j9 k' e6 _5 {0 \5 `+ r1 B% l- e; E; y- m" K  X
2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:
. F: E% n* f7 _2 R* N( j, l) J0 m% r TDS-min.jpg
# k2 l; p8 e9 u[圖一]7 ]- p1 b5 q' N) c1 v

+ L# t# r7 q6 ?7 F* \) d(二)分析:
) _4 t, m. M: Z- t" U' G$ `# I1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:5 ]8 q; L8 h$ L
TDS-log(min).jpg ) i( R! U0 r" J
[圖二]& A8 D3 x9 Q, d
$ M1 H$ _6 S* Q6 o
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。, w- l  I; Z9 V# g8 E
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)。" F! l' L3 b" q0 |5 w/ }
(1) 符號說明:
( u# y: b/ i0 z/ la.log(分):時間分鐘取其對數值。% n$ D0 {" U& I+ X" m; `& ]0 ?
b.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
% Y7 B2 {. \# C1 s6 Z" \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
& ^. d% Z( z0 @/ L6 i% Z+ S+ dd.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。
+ c4 L) u0 e9 ]/ s, Q1 w( T5 P& [$ }7 [  q4 U4 M  {7 A
理論值.jpg ' n9 |* C) ]0 e4 P6 C2 w7 r
[表二]. Y# N( d2 V7 o2 Q& x, w

$ a, R& u) K3 U% o- A) K(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:
7 v' {1 L5 ]0 ?& k6 V TDS-day.jpg
! d4 g5 i+ \0 v% S6 n[圖三]
$ @8 d0 Q, K- H9 k5 _5 r9 w# g. b; A
(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:1 _, {( M! P) b$ u
釋放速率.jpg
" O- @8 N3 M2 k+ Z" D# C[圖四]
+ ^! t, H$ y4 p% w& p) E% a- N: e) a# g) {, M, ~( z$ K
肆、分析:
' C% X7 q7 F, y0 U- K  g4 h& r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。0 f  S; |! s0 r1 \# ]" P( F
) N- C  U. m+ y  e
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。0 W0 N2 n# f" j+ P+ N
  Z' A# F  E: d' K4 \
伍、應用與討論:
3 q$ v* V1 }3 }. Z; j! l0 m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。
/ k! R  X& J4 O3 @. Y6 f  o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。
) U8 y( g6 m  Y' \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),
- ~# t7 T- c' V2 w8 ?+ Q一、步驟一:
' S! `( O) d, t2 C9 r1 u: B* }, ^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:
! J0 j0 ?- P8 h/ j8 w$ y1 i$ K(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L% e: \- z3 _% |
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g& v5 P6 ^3 M! p  b7 B
, y/ Q3 C8 q- R
二、步驟二:
' }8 |% g* G: A" P4 w* R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
: e# j+ Z+ K2 g* _) ~6 n% w2 Z(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:
: o3 o# y5 C* [: J1.經查[圖四]
) K1 x* Y' @' t( ?5 L5 e埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
" s- j) u* X  ^. ^' p6 r. ~8 Z埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,+ Q1 z, d. z. U$ h! t* _
故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
3 S6 F5 }6 K* l# c! N但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
7 C9 a* l5 G$ U# s5 A故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
' n0 p& E% x0 l  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。
# F$ Z0 S6 M( [2 q) h
# ?* @/ w2 i# f1 c! q(二) 計算第二批魔肥添加量:! t0 a( ~6 e6 v
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 。1 ~' C9 c; F, C- r
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L0 {9 e" s' t' |3 w3 v$ ^
3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g( X* G) d! S  @

/ c8 l4 b0 N' }5 b- ^: H- a三、步驟三:5 U  g. @/ q) ^; `. W5 m
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
% c% ?8 E* a/ k& p# L4 \(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
5 C6 \8 f. p, c7 A( ?1.經查[圖四]* s, T) q; u  R
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
3 z! i: j* ^: L7 \埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
  e) X! g0 q) K) Q故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,# S; w: d3 P' ~" A+ A; H
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;+ @# a& R9 |' K- i
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
! Y: W) X1 H3 Y! j2.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。# E/ Z2 m& ?8 v

) D. D5 v) E5 ?+ c9 C(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:5 {% ]( A& c1 G" _! t
1.經查[圖四]
6 w# ]0 p( |3 B% M5 N8 }0 }埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,4 o- i8 _! q& R) K  I+ V
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,
  r1 ]; \2 Q) @( \, B' w故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,4 E! p) L9 Q, h* c
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;, q. ]) Q, k* n8 x
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。6 H+ k; J' A) z9 p
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。
) {3 Z5 E3 a7 I) _) @
3 y, Y, d$ M/ E% j" }9 f(三)計算第三批魔肥添加量:
7 q( O: c7 r8 z, V! K! v1. 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 T" ?% b- @" h( W
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
1 l) C3 k1 r; x3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g9 S. }1 p7 f4 N% w4 {) Z7 r
# S3 m3 y5 C# [( V1 b2 ?1 {3 Y4 ^5 j$ u
四、步驟四:: H- P9 X. W, s2 O
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5 j( D' I+ s# v$ e( j" h
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:, s/ v+ w5 `: t# Z0 Y" J
1.經查[圖四]9 z. J: ?# Z, _0 S( y1 }- U
埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,
( s6 p* K3 J6 r5 {, I埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,! F. y3 _* X2 B& \1 h
故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,
5 B  n) J, J. t, `! I# _5 \$ l7 x# {但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
  b% F; s5 a7 u0 C, ]. r故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。$ \' k. J, g7 ^) s& G2 C) 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。/ C  S$ ^' }/ t, r& j/ c; X

4 V' q2 {- A/ D5 }' O3 u(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:
/ z5 S  p5 M+ d7 p, e2 s, [1.經查[圖四]
6 W; r" E9 M$ f( J埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,$ [* K9 ?/ J$ m- r' S
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,5 V& T9 P- K$ D
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,  t- n  [" I- Z
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
2 {7 E0 @; v$ [& z5 m, _故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
/ H: q. b; a" _+ O7 z& }! p) S2.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。! B& Z/ i- d" X) k: ^0 u+ a! @
0 }5 K9 }8 P( A# M
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:8 \  L5 @: T% i. A2 `5 |
1.經查[圖四]+ @2 R3 b. R; M% A7 z4 \' D1 q
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,: U  w& m; v( G% |6 R9 L
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,; I* Y6 B# j) R# e; ]" k0 C! m# H
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,9 k+ b2 X2 E. ]
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
: U' Y0 }0 G2 }0 X' ?0 {  _! g故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
* h/ ~6 ^9 @. K3 B' m2.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。9 B9 X# j1 B: k; e5 [1 F! @9 B/ [$ T8 v

& S% K! D0 M2 Y3 o3 q: b(四)計算第四批魔肥添加量:4 C" y1 a  q* 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 。
9 Q" R! z9 f, s& V2 ^2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L- o; V3 @) E, l5 Z/ e8 R# @
3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
5 U0 l% v; S8 P% z
# y# k8 @2 o: u5 P0 M. F( U, |$ k五、討論一:
5 [9 A, ^* X- m/ n, k; c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。, V: t4 i% U: H& q. h/ [+ _5 P7 {
- I, f: I) ]; j
六、討論二:
% ?% c. V5 `" }! o8 r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)。
, y& `3 q; W* ?9 ~3 \4 O! N' ^- f" I* i6 N: U" Y1 ^
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))
$ m& Y7 |5 C# h3 l/ d0 C" f4 M9 r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。
! e& S0 @7 m5 @) j0 U. a/ P7 A" 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。
( Q: `# Y! c1 [& @9 J) ^5 w+ ~. y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。2 k, D1 f9 i/ v" t
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 R5 r% f% }7 w6 s
歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog
. d& l' q# L0 `% F7 M9 G
9 D# ?/ `- Y, K! I' K
# z/ o; `/ v( B+ L+ P3 ^- u( {
# y. v/ O0 Z6 {) j  b3 q$ u# q2 u. L0 }* B' J* D0 s0 s& T
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!
- s$ x: [* v- T4 U% O% v
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神. j9 v- r/ P% x  p: Y) P1 P
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