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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 8 I4 l3 E( `9 A0 e
! g9 s) @+ ]3 r# r
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)
3 Q6 V+ }+ j$ z/ \/ U1 [* b. F
壹、 前言:& P! y$ ]# F% J. r
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。1 ?* U4 w/ c; W  a" E5 @% `

4 O' j" O+ D/ n2 {$ o貳、根肥製作:
( q; s) ~" B- [- {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。
. G& {3 q. ~6 f, i' r, H image1.jpg
* ]* f+ l( f& [1 \
2 v4 m8 b1 c0 ?5 }參、測試:
* S4 M6 N# v! P. G8 G一、材料及器材:; ~1 Q7 q! v3 ~9 H% k  @& I
(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))7 w; Z& I: b, d) t9 @0 z3 k
(二)RO水500ml(TDS 7ppm) 6 b5 ]$ @+ T8 ]- Q+ O. q& U! w# D
(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)$ q! q) Z% I  s. e
(四)空杯子
8 V8 p( `) l' a(五)保鮮膜
7 \1 q% k5 k0 A9 [7 W1 r(六)橡皮筋
3 n! K9 m; N+ z$ [2 y3 r+ l image2.jpg image3.jpg
4 M5 s; l4 I5 v0 b. J3 A' N8 [% w5 Z
1 Q& U' _8 Z# z0 v& u7 S二、測試方法及步驟:6 I8 m/ o$ x$ {. n# J
(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。# x# O) N6 t) m8 e1 Z1 v
(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。$ g  [8 b, A( M' B7 t
(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。8 n% `3 J  }, V% ~
(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。
7 y3 {) Q8 q$ k5 `
% s- k  I6 F6 _* Z# W) T三、結果及分析:5 u+ ^! b. J, ]+ x2 e' ]1 _' l
(一)量測數據:
# L; r  I" u& B9 K1.符號說明:
# \, O$ X. C0 P2 ]+ A& i(1)TDS:實測值(累積釋放量)8 }' g- X. e' b1 p' q
(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)
  {# d1 l; x$ R: n8 m0 m, X& d(3)log(分):時間分鐘取其對數值
4 v  w! J$ J0 H) N1 R2.數據:
; N5 {; C% L1 F# S+ B 實測值1.jpg 3 h' X( q3 Y! D# ~8 P; F
實測值2.jpg
; |  c* q; o0 U2 i6 F 實測值3.jpg # K  K9 g7 |# q
[表一]
# Q; e/ `( |* \& d
+ T- D& J3 ~8 y" V4 f2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:
3 X1 }4 _" @4 T0 {* Y; K- F  M TDS-min.jpg
% C; w. G+ t* x# H1 i3 `, M$ J7 U  i[圖一]) M4 u+ d% D; b) E- C
- D3 E  B$ w4 J& h+ S, E9 Z9 a  ]
(二)分析:
  q( p7 M: G. j1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:* O, c) C$ k! y- h) ?4 r
TDS-log(min).jpg
( n, m; ^3 r& `4 f4 I2 P& Y[圖二]
2 Z: U# c# ]1 O/ K: D" N0 |$ @, G, r3 H: s, A; n2 x0 I
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。4 `+ d+ U  r! @+ U. X
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)。  Y! J- i# j$ `6 m$ R6 B& b
(1) 符號說明:
8 n6 y9 E5 g* q% R& M# D; la.log(分):時間分鐘取其對數值。+ W( c5 @- v6 ]8 Q5 v8 L, S
b.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
2 A# O* u9 r0 [0 Qc.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
$ V% b( n0 }6 q5 j5 T# B, u0 s$ Q5 _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。, T: X3 Q+ s( m1 ?9 y

* ]# l6 R' ~2 P" w 理論值.jpg
% W4 q* u6 l" X, ?( H* y! \[表二]7 p9 _4 y% s( E* H/ o* G: ?7 C, e& W

* H5 k: y; n. G, E7 R(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:
% @- u" X# {6 I& s  ]5 ^ TDS-day.jpg
* \3 L0 ?  x% L[圖三]
- \- R7 l" K0 J9 x  X, W8 v) Q4 H. J
(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:
. C4 V( w6 ~" b! [( R 釋放速率.jpg
" m* l2 ~# L) Y" P8 R) h9 B[圖四]
3 \# V# ^' F7 W' h+ D& D, _7 n, b
  t& d" k  ]& Z肆、分析:
: y! v4 p/ j6 L) Z1 N* l1 H8 ~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。
* S( p6 `/ `: V" Y# Y) g# |8 [) c) 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。9 i/ _! }3 ~! Q2 S6 u% y; T  K

6 d. g1 E) }; l. S8 A伍、應用與討論:
* d+ @& [6 u8 H' n9 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。
. \3 X- h' F8 U* l) Y. ]9 K8 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。
- S; t% X# ]" F( z, F0 _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),- W, n# W# Z* R# P2 U9 I% P, v
一、步驟一:
" r  q, j( x& J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:3 |+ B8 E) f+ V& C. C% M1 d
(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L3 R! ?% X( v$ ?7 g" t* p
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g
2 F: v+ {$ P) e
: Z7 b' F; K* q8 N, |# [2 S二、步驟二:
, P8 q7 }; h: R! F5 f7 t+ A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 E3 q9 u. j) H3 p1 J, T(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:0 ^. x9 }3 J8 Y5 f  H5 ?
1.經查[圖四]9 G$ @$ ?! z5 V( k
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,9 Q3 Y" e2 P7 }7 [1 f0 L) d
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
! u4 N- q/ i9 O4 H8 V  m故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,% r) E" m% Z4 ?7 B
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;1 L5 H4 J4 `" Z1 t" e  E3 @  T
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。4 m8 k4 `: D) G2 Y- f" H
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。
: b' I$ I) z) W! J$ b- k3 @+ T
; M8 [' b. f# @! o(二) 計算第二批魔肥添加量:
3 D& i. g6 U) n7 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 。
' W) S4 D8 H: m7 Y+ s" T/ g2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L
" n- y, E  m. u7 O8 r5 l3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g
" _: _# r# b4 |1 v( x: S  ]' L
$ a! u/ @/ J: r4 q) l, G三、步驟三:
4 w9 n6 W& [& G' F! Q) a$ \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" x1 y9 n6 J8 z; Z$ ^" `
(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:: A7 p2 x" G8 a3 Q) j
1.經查[圖四]5 u$ I3 k9 o7 q5 y- @0 v* D6 m
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,4 M. c( H) j' R5 ^+ h+ p0 g
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,; X' y' [% a( r( d% N
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
6 X4 K, H) v3 W9 P但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;- q2 C  ~3 T! t) R7 t  C
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。% K$ ]5 `1 S" k$ z; [7 q+ G- |9 ~
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。8 }0 S6 q' G1 q" z6 x

) q+ N& k! p  {: L4 R5 J' m(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:
( K8 w3 @; D) u8 q- d/ p3 [1.經查[圖四]
4 f% }, `& z- |) h, F( g埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
6 u+ K3 F* ]# @# _9 P1 ?埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,
: ?0 ]# c: e" J" f$ [2 H( y故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
, t2 _5 Q5 B- W& b但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;; C% z! U+ K) h7 Q6 d
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。2 E( p* F) z, u; q% d/ U
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。
$ j. L" H4 w9 X# Q- Y, i; X# f. c
' U9 w( D  o3 ^) ~) |(三)計算第三批魔肥添加量:
! A* ]( J# ^- l1 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 。! N8 P' Z4 e2 v8 N
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L) O3 V- I5 y( \# n4 ^
3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
+ t$ s: e  A5 w# |
4 y2 u9 D' |% ^: T; w: L四、步驟四:# N- J1 V$ n! M, Y( G* r) M" c0 c! l
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 K/ _1 e1 |6 |; G4 C+ r
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:# p1 [: j+ m  q, B; L+ L& N  A0 @
1.經查[圖四]
3 t7 `: K  `& b7 o0 M9 p9 U埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,
: J+ u9 F; o; M5 ]( V# b埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,+ F/ s% w5 X7 Z5 j2 z* r! I
故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,/ o3 I" p& A$ {! s* u
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;- O" T* {/ H( B
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。
) r& G, r/ y) J4 Y9 Q3 Q1 ]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。
  M4 e6 I) H3 D8 Y# ]. B# E/ L* O
- u: K% z, u6 z+ l& Z; x(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:
2 @6 V7 W. D! y4 Y- K9 O5 S1.經查[圖四]2 e9 S6 b7 O9 p0 v3 {2 w  G! x
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
; M0 H2 A  o: i: S埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
5 p5 y9 k" I7 ^: v" Z6 j故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
% r8 [2 U* Q; m  q) b# c& {但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;. \3 K# y8 a6 B/ @" x
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。6 Y- m1 g8 w7 B; N9 n; I
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。
2 Q9 ^; T4 _9 y
$ z# k% y; ]0 M, d/ A; j(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:
! ~8 A/ `; {  W2 i) W& G/ Z; V+ G2 n( A1.經查[圖四]3 q& {8 @1 o- ]6 G
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
9 q5 T! q. n& H' D2 W埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,+ [0 x0 {8 }! `# R. b. g
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
9 O( e9 f* d! ?6 @但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;- O: _, g4 q8 E3 N; P
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
2 l0 l, U' b" L8 D/ P  Z) u2.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。
/ m! D5 c& h5 T* K8 Q+ P  w9 ]; }
6 O5 R+ |2 t% C$ S( ](四)計算第四批魔肥添加量:
/ I5 ?; N! V6 D! n1. 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 。
2 W$ U7 M) R; E8 ^" p! M8 O2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L) H2 w2 e' o3 O5 X8 s/ C
3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
1 a- I& `8 q6 s* n' B5 Z, _# A8 h$ K) `
五、討論一:" {8 |5 y. M8 \9 i9 i  g
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。
7 L5 K$ R5 t0 T/ H+ h+ i" \0 f6 \
! o# v& `5 m! p) |8 p8 X: y( Q3 d- t六、討論二:7 s  t& p, H5 ?( u! ]2 ]
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 E, y! D) N% w$ ]' u- N2 ?9 n  ^9 t1 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))
5 g) [" _' u+ x0 W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。
" ?. d. z* N8 w  R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。6 W! @& i, e7 r- A
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。; Q# O' h4 O/ E2 ?7 ?. U
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。
" W/ k! s/ e+ ~+ v/ C9 G, s$ S歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog
: F1 ~7 D% \( f: ]
3 W0 c% p8 C% |+ g4 A8 k$ M% ^7 I* \4 t1 `
) B3 @5 X3 q7 x# h) L7 u

$ c* Z0 Y" {- G+ B! e: w4 A  l
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!2 v" `. |2 Q1 B; `% l5 P7 n
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神
4 ^8 ]4 r0 v7 u- ]
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