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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 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:08 編輯   S9 V* m8 K; O. I* Z9 i" m
, v2 V; p* M6 ]5 {. B
【第1頁】
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)

; e+ U+ `6 @4 ~, ~  w8 M
壹、前言:
        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。
; X; D  J  ]% K% F6 i* D0 \# H
貳、根肥製作:
       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$ e- o" Z9 ~2 j
image1.jpg
7 O- l% J1 g% I7 |
請接續下一頁0 U5 j5 l: \% J
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:03 編輯
5 |% Y! n' c' c$ q* E
  p: |$ A4 h0 O【第2頁】" p" r% x' O; m7 a, Y8 `
參、測試:

; R! I0 s0 V: ^* b6 O. l
        一、材料及器材:

8 T: ]0 ^6 K; E- H# m; \$ _
                 ()魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
; A1 b4 i, J4 r0 P# k
                 ()RO500ml(TDS 7ppm)

: h" M1 r: J& u" @9 p
                 ()TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)

4 o# J6 V( c' {% g
                 ()空杯子
; w# A, j# ~4 v8 @
                 ()保鮮膜
: i. q9 |' `6 Q$ D; A. v2 B3 L
                 ()橡皮筋
7 Z/ U5 t( \; w3 P1 \4 _1 T5 F! O
                  image3.jpg    image2.jpg
" v$ L8 p# Y6 ?/ U
        二、測試方法及步驟:
7 E' N/ x8 ]' d* L; a/ }  `8 d4 G6 Y
                ()5克魔肥及RO500m倒入空杯中混合。

& v- o: u$ B" m! Q. H, f$ f" y
                ()TDS測試筆,不定時對混合液量測TDS(量測前先攪拌均勻),並記錄量測時間及TDS值。
+ P) Y; e9 J( U! W& D7 U
               ()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。

: [" ?8 @2 u* Y
               ()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RO500ml,並重複步驟()繼續量測。

+ G" `$ X) l' V; R) {+ k. f$ J

. }0 L( Q0 \; x3 T, h) _
        三、結果及分析:

/ z4 A. w+ T$ X6 Q
                ()量測數據:
/ ^: t& D$ j5 i, E4 t7 I
                        1.符號說明:

0 d& t0 M* [0 N& s- y3 m" I
                            (1)TDS:實測值(累積釋放量)

/ R9 k5 ^6 z' W- D3 E# w0 L
                            (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()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)

" d# @: P( I$ x# w& v
                            (3)log():時間分鐘取其對數值

, ]  H; `  W& `2 K# t9 c" p
                       2.數據:
                                                 實測值1.jpg
                                                 實測值2.jpg
                                                 實測值3.jpg
                                                                  《表一》

- G4 I3 j1 a9 I
                       3.繪製TDS'–時間()關係圖:
                           TDS-min.jpg
                                                                                           《圖 一》

' L% D. \" j6 ?: U3 C
8 w7 Y+ @; ]+ q% ~+ C/ g
                  ()分析:
                        1. 繪製TDS'–對數時間(log(min.))關係圖:
                      TDS-log(min).jpg
                                                                                           《圖二》
8 f1 z' \! R: @' C6 B; l4 P
                       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)TDS=5.0659*exp(1.352*log())R平方值=0.9957非常接近進1.0,故其趨勢線公式相當可靠。
- m2 F8 J! t7 L  e

4 W& |2 a6 I7 m- f5 K

# K4 N2 @8 z; D% s

6 J+ V3 c6 Y) m& t& h5 D
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:04 編輯 / Q5 l; I) `. B* J; u: D8 E* b
6 @$ T$ q% `6 c
【第3頁】
         3.數值模擬:
# u# H9 Z, u7 {/ `8 i& J
                      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=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)
                      (1)符號說明:
                           a.log():時間分鐘取其對數值。
                           b.TDS”:數值模擬累積釋放量(TDS=5.0659*exp(1.352*log())
                           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
                           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。
                                  理論值.jpg
                                                                                                       《表二》

$ G9 s2 c$ w9 a7 a& d. S8 p" w
                          (2)繪製數值模擬「TDS”–時間()」關係圖:
                                  TDS-day.jpg
                                                                                                                     《圖三》

4 o) C& \: t, ]3 o* C2 D
                          (3)繪製「釋放速率–時間()」關係圖:
                                     釋放速率.jpg
                                                                                                                         《圖四》
: i7 z# t3 b$ @. H

, b: A1 S, @" }  P* |
肆、分析:
       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。
       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  (不計膠囊溶化時間) 7日各元素之累積釋放量,由前述數值模擬計算二》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日累積釋量氮12.5ppm、磷9.3ppm、鉀20.4ppm
5 b% Q; q4 X) I1 k
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:04 編輯
6 Q( G& V- q8 ~0 k3 M$ W5 ^' V
【第4頁】
伍、應用與討論:
- ^- L7 X- V9 K8 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。

7 v1 s3 O% l( L6 b" S3 t
依據「沼澤缸之家」P大所翻譯的文章(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。
" V$ ~2 J1 s* R, c2 z
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)
+ G! A, ~: g+ ^, p
       一、步驟一:
              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:
              ()  每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L

0 m8 H, D# N& c2 h, |) D
                   ()  60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g

; y# Q1 o; i2 p8 M5 M  C' ^! h
        二、步驟二:

3 u* g) Q6 i4 m7 o
              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
             ()  計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:

3 g2 K* d0 z& Z+ t# k
                       1.經查圖四》
                           埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day
                    埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day

2 K  \( @  j8 i0 W" }5 o9 w7 v6 w
                    故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day

) ?: s: D) V- ?+ ~: |
                    但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;

, M+ v1 C* V; W7 Q: V' @8 \* _& Q$ \, |+ a
                    故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day

. E) j8 \2 Q$ F3 d1 X/ Q: U" _) G; x: ?
                       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

" h: b. l4 Z; Q0 z/ y
              ()  計算第二批魔肥添加量:
* h# l) a. U9 l. p$ {8 P5 b6 e
                       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

( j* a: g; X" n9 c& P' R
                       2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L
1 j, S1 w; Z- w) C6 k
                       3.60L草缸第三週第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g

2 q1 _+ a; ?0 b7 l: x( Q
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:06 編輯
$ Q# [% T2 k8 o, ~$ G& t' e, p7 Z  h2 v
  【第5頁】     
       三、步驟三:
4 ~4 [8 Y0 r" r# F- g
              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

/ q9 k% \8 P/ ?8 |) g
               ()計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
6 y- p  o. d" y2 T) x
                      1.經查圖四》

) P% g- x* ^- j
                      埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day
- U0 e" Z* R  |5 \) @1 ^) @8 z
                      埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day

$ u$ x# S) h; ^  `# I
                      故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day

, L: D$ O4 h) C. {8 y; d
                      但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;

6 T9 M' X8 q4 q8 z" b* s
                      故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day
5 B; Z/ g  n6 O; d% B. b" x
                      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

/ t) P# _! m2 h, v6 @1 P- y
               () 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:
9 y& K% ?2 a+ {* a1 J: `
                      1.經查圖四》
- j6 K& _# f6 u: E* N
                      埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day

# a' u/ `6 h& ?) q0 Y/ g* `' Z0 T
                      埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day
# x+ j4 V( m# H1 f4 S9 }9 B1 U7 i
                      故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day
. l: S$ c0 w3 R8 m! J( w: Z
                      但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
8 p( v# p: @& w$ [1 U8 }  O) d
                      故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day

  ]3 R  g. {" o' Y, Q8 P- l
                      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" L) b' h2 E- `. l7 Q
              ()計算第三批魔肥添加量:

) V" f' ~& l0 d7 u6 }
                      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

3 y0 N3 t3 k" R3 p
                      2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L

/ k, E4 p, M7 R5 d: R! ^0 H! p
                      3.60L草缸第五週第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g3 }. C$ e! \1 K4 |
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:06 編輯
. i* Y4 |& i$ T+ {5 M! B% q( G, e
5 Q7 e0 |/ D5 ~) g' [% [% a
【第6頁】
       四、步驟四:
# r/ d& Q8 s8 ^4 ^( q
              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
, S3 u+ r' [3 A- d" S% Q! ]
               ()計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:

) A  J+ J# J3 a1 m" O* Z
                       1.經查圖四》
+ x) N2 U! J$ ~# }
                       埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day
# x0 P9 P( w8 j( A, n, _
                       埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day

/ q% U) h  Q$ t9 s5 U: L0 d
                       故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day
( x6 j+ z* b6 }$ `( Q: x4 L9 _
                       但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;

6 e0 v. G- g. a2 R6 o
                       故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day
1 A4 ]! _8 l- a4 t( p4 [  d
                       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+ R$ C0 P) e9 ~" V7 k
               () 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:

0 H8 G- y) S( a( V. b0 ?
                       1.經查圖四》
/ e1 R$ R4 l& z9 |- M. y0 y6 {
                       埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day
6 W' l( w# `# @# Y
                       埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day
* y7 {1 {4 \  L8 M7 ?
                       故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day
; P% I$ h2 ^1 _6 G
                       但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
/ `% o* {# _4 X5 a# Q7 h5 o
                       故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day
, b  A( T- j2 k) U
                      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

) A9 B9 v8 U# E  J# y6 ]# ^
               () 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:

! K' {" b% R% h) e0 \
                      1.經查圖四》
$ \- d- L. d3 V" U- ^- u7 e
                      埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day
% Y6 Q. r: F6 R; x1 H/ d
                      埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day

" v+ n! I3 V2 s; a' M0 m; P( ~
                      故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day

  j9 o$ o8 V1 b, l2 p9 Q  i
                      但圖四》5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;

" P1 t$ b' ]9 V6 d- t' K: p% E
                      故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day
! z/ M% M# b% ^( e3 [8 A. Q5 V
                      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
             ()計算第四批魔肥添加量:

- X% s- V- Q- {7 b
                      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)-0.923(第三批第七週累)=1.802ppm

( [; q+ g; B. J% s; F7 g. t! I
                      2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L

. E: j8 W3 o; M2 d( t
                      3.60L草缸第七週第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
: a9 M2 x6 d0 ^
       五、討論一:

1 h6 V0 P( d+ @4 P0 [8 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。
* z. k( x; X- f$ j* g) U! u
       六、討論二:
  ^; T1 a3 Y/ c8 x1 d) L' [7 E
               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),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)2 d; o2 v& h5 G# a) D5 F$ L
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:28 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-30 12:02 編輯 , p* M$ d0 a4 D* z" B
8 N% J9 ?( z0 P8 {5 {# h! m
【第7頁】
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, s' E# \" ?( ]; X" z
       一、1g魔肥溶於1L水而言,第一週累積釋放量約為氮12.5ppm、磷9.3ppm、鉀20.4ppm
0 @" F* S) F! T, T
       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往後等週期每批的根肥補充量即可。

$ x/ m9 o: s- y5 L9 [3 v- M' k- t, g
       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, x8 ?2 Q  |4 _; Y- l
       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。

( g) m- Q; ~5 J' Y; l0 o" e& B' n
 樓主| 發表於 2017-12-29 00:28 | 顯示全部樓層
本帖最後由 renchang420 於 2017-12-29 10:05 編輯
/ b* A+ B& y: M  D& T$ t% ^! l
( o1 [6 J$ Z+ m歡迎各位賢達先進,給予指教!謝謝!' d  X+ x1 l2 X0 J/ ~
(預留版面)
9 \. \" E& C" Z2 c- f: F
發表於 2017-12-29 23:02 | 顯示全部樓層
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 樓主| 發表於 2017-12-30 02:50 | 顯示全部樓層
kiwi2443 發表於 2017-12-29 23:023 O) u* g+ W. A, I! c1 U8 D0 c6 M
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3 n$ u$ p5 ~2 f感謝先進的支持!
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