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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 ! X; A, ^! `9 @, j/ K/ v

4 s. i1 c1 d2 \# b/ T9 f, u6 S小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌)
) L$ o6 E/ w: v: p. c) @  k4 N3 M1 N. K* `* O$ v
壹、 前言:. m! t5 t1 Y" w  K3 M6 O2 q9 ~" I
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。
- B4 n* l, {$ M6 @( T' ?: o8 f& `
貳、根肥製作:2 `4 Z- N+ v1 O  r! b5 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。
: m# N# Y4 q- ?5 m) e' U7 j image1.jpg
* x, t& f& ]) \+ A# u3 z, x' R
4 r# I2 C. M# E1 m參、測試:
% ~! z4 G( |7 |- a% P* \一、材料及器材:
6 K  T( y3 V6 E# j5 j(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))
! \8 e$ r) v7 _# F6 F(二)RO水500ml(TDS 7ppm) % t$ c, j: d& c
(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
$ _* x. @- w" T2 `4 c(四)空杯子
+ F2 Z. m* t% l" {0 z% ^(五)保鮮膜$ P* y6 f! y* r" W5 ]
(六)橡皮筋& W4 h3 P8 l  n5 d, V/ j
image2.jpg image3.jpg
& ~( J+ W! F# P( B. D% p7 o
, W+ W8 S! L% i- I! ?) F二、測試方法及步驟:
* ~3 Q4 S4 G( m" W; A(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
+ H7 G" q+ A- ?) x; ]" B8 m(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。4 q6 x4 X( {) y- I' P4 [4 W& J
(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 |# R+ ~# @9 k& 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。
6 y+ [" P+ B+ s8 z$ z( z7 v5 T+ s  Z( B% z3 `+ |0 X0 N# L
三、結果及分析:
( M( w  [% ^  C(一)量測數據:0 V' A5 V+ {$ V) M( g
1.符號說明:/ W) D) {, O4 e& g, f( R! Z/ z8 \( G7 h
(1)TDS:實測值(累積釋放量)5 }! F- q1 U; |) 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)
% o1 O  \: o8 n(3)log(分):時間分鐘取其對數值
; z' p) Y+ I  C2.數據:
1 x" ^: N, Z0 Y. y* i 實測值1.jpg
8 y  v, w+ k; Z- ^ 實測值2.jpg
/ Y/ f" r3 E8 e- n9 X8 M4 t, m9 N 實測值3.jpg
+ K7 e) h& ^( I8 z! w+ G; Q[表一]/ Q- F8 B  _4 d( r$ |
- ]/ Z( {+ ~0 W) b8 I- Z0 O
2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:5 T- k* m1 Q6 m1 n- f% u4 a
TDS-min.jpg
! K$ R: _, N8 t' y[圖一]' k# r3 @: {2 E6 Y+ c
4 J5 E- O1 u5 n+ K+ |' w# s
(二)分析:
6 S+ U' G% x1 k; ^" ?; ?( }1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:; z$ M0 `3 K/ N8 i  q/ E& ]
TDS-log(min).jpg ' D6 l$ m2 V& c/ Z
[圖二]
( M) g# L7 d# y: T; `, y0 ~
8 [/ u1 \" D% T6 A, t2.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。
- h+ q0 A7 `/ z3.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# u) x% n9 ^(1) 符號說明:1 U) g: E- m) |
a.log(分):時間分鐘取其對數值。
  M( W5 J( C) X* G9 @9 Tb.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。2 q  E" l% ?7 Y- p4 o4 @
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
7 G/ i/ }; j. r2 V& a# Sd.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。
4 I" Z7 x* r; J! o6 W: }4 q, Z) |: _: n; G
理論值.jpg
9 w/ }! x2 k& V# p$ [[表二]
0 C! a6 t- ^# c9 M* g1 r* d( `2 E4 M" l* S; N# H( o
(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:* Z* ~/ \7 O, H7 f
TDS-day.jpg
! U5 M& A$ b0 ]5 u[圖三]
$ y; i  P8 X. j' {$ }
0 N+ g+ S% W5 L, F. \% ~(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:
: g9 W3 i1 t; B. F 釋放速率.jpg
' f9 P5 L7 {( Y' d* x( O' \[圖四]
- _; @  _8 [2 b0 v" R0 ?4 K/ G  _' Y3 ?. I& @* y1 K
肆、分析:
; Z6 e1 {3 h0 r: P  ~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。3 l0 V, [. l6 @' ]$ h' U
3 @+ O7 W4 Q" ~1 _  U9 J" K2 u
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。
' P- m: }# [! B! K7 s4 h, X' `& `: {" W" C$ S. z% F& z/ N
伍、應用與討論:8 U' u1 ]$ k  t! |* P2 j/ I
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。
' l( L" R% F3 d& V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。# C- ]' g5 c+ k& h) y) G" @1 X
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),: I5 L$ \1 m" K% Y- s8 j
一、步驟一:  n& r6 k! F/ F7 J8 J+ Y' V" x
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:
  Y8 ?9 n4 |& u* ^' c& d; I(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L
' P# Q$ F. H/ Q6 p& F(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g- B/ |+ [' c6 {2 }, _

5 `7 a. ?; c: Q* Q- P$ p* o二、步驟二:9 x) \3 @+ D) N- u  t
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
0 {. o& |4 \; n2 H2 b6 K  E(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:
7 s2 |9 c& u# L3 a+ ?1.經查[圖四]
& |' {( {& A( t. C2 p) m埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
* I) q' X$ I! T3 B1 p3 d- k! C埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
+ U: ]+ Q1 Z# Z故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,  I. ]( \6 ]( j
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;# L4 D) h6 R3 T8 R8 S7 L
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。3 w5 Z8 s" b% L! U4 F) `) Y* z( O
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。3 P9 t; Q0 U  e7 l" f" L; ^
, s; D/ d- b8 A! M; S. C
(二) 計算第二批魔肥添加量:
4 `# s2 H) u/ u0 b1.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 。/ t  g* ?$ Z" y+ U" D+ [5 }8 k* B
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L" v! e) u& {: H' ~( D' q
3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g
  `/ |0 a8 g5 n, _6 [! K2 G
/ s( e  o6 X( n3 z/ }+ v三、步驟三:
3 H9 {7 X2 b/ Q, [) t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" Z' ^9 S) H5 b' O0 \* s
(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:; _: f% Z4 J# k" F: F
1.經查[圖四]! f+ g% {% E$ T+ ?- @, Y1 B
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
9 x1 o0 J, }) x! K埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
' D, O6 p$ q* f4 r7 J  ?故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
) _1 O- [! V) ]5 T但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;* {* @( j5 {! j4 Q: |
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
* G$ L, B+ |0 z2.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。
% W" @& a& H8 j- e  s6 ?8 @% _
" i9 _# r1 S; T(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:
; |5 q, Y9 a% b5 m6 I/ ]1.經查[圖四]
5 i* |% W- B8 y1 |埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,% K6 ^+ K( L6 E2 I3 g6 F4 Y
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,# Z- l) ]8 U2 j- u" x
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,- x( n* C6 ?1 t
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;  e& N: \$ I1 y& v$ e$ Q
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。$ A1 E: {/ C% s( l" e
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。
7 ?2 C5 S4 R' R% w( Y- k+ G! c+ ]2 f+ l* J
(三)計算第三批魔肥添加量:
1 H; K- i1 u8 x2 o1. 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 。
1 S; h* o, A# K2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
8 x5 l/ a% m2 D2 @3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
* Q! ?' s/ m! X* J; k9 }8 _6 I
2 V! @( ]' w0 c* d四、步驟四:
) k# w5 z8 H$ J1 `1 Z" V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
' y! {+ `( i- k" J3 P(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:
6 \  K8 X$ Q1 H2 s1 G1.經查[圖四]# S) [  X& n6 W0 g- V8 }0 p
埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,
, Q' ~* N8 M, i0 P) i! b埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,+ Y) o  _) \* ^0 `. u7 }* ?
故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,
9 r! G4 d1 z; `但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
6 q& R/ A" 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。2 d: t" x% @/ t( ^
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。
' U$ [- p, a7 D; y2 u: W. F% v$ F5 C0 V+ H) i
(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:- C5 D) ~- a2 g. P: e
1.經查[圖四]* J) a0 ]) x" i! Y; [: f
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
& @. W; u/ ~4 I5 A# R2 O埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,  C$ |& z* k' ]* I1 @
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,
- _* `0 j! f' q) H8 d; e但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;: y' r5 a/ q' i) I" G+ {/ H
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。: }3 f6 Z( N; T% f* o$ ~
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。  S; d& F6 |; P8 Y. f
$ x8 ?+ o4 O  N+ X: Z) ~6 {* h- ^  Y
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:
3 O& d' q5 t7 g# @1.經查[圖四]# J* h/ q. t. J3 ^
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
& |1 k/ m) }% [: P* `3 q埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day," o' t* @: Z: _3 Z! S5 a
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
8 R3 c" I7 M% T% A+ {6 ~# Z但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
# J1 u8 c! V. d* @+ _故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。. h. I, I  X4 u" I, ~% }% u$ g
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。* F* X% l' u, Y& D

( o& R4 c, y" x% d(四)計算第四批魔肥添加量:# n6 I' j& f1 [8 S% G- e
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 。- }, M9 R2 x/ C- O, Y
2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L
. J8 u9 f: i& L3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
: H6 ~9 h9 v, `; B8 c, G4 m; k0 H
% q8 k- ^/ d/ @3 m7 @8 M五、討論一:9 i' }0 T  K& a1 n4 _& o
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。# y, F: W/ `; g& w8 E2 Q9 n: g
( @6 P. T5 v  u$ v# D1 w1 s
六、討論二:3 w1 Q  M/ [# t. B8 J  R7 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)。) [. f& P* d* d: ]( j

" g0 E1 p9 ]  {& g, y+ l' v: x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))1 l/ B( [+ S) ^' e2 s
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。
: o3 P" T3 D2 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。: T$ S/ z. E( 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 A5 b' Y' `3 D3 k% g& T& m
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。
, U' C; I9 \3 q3 W/ g歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog
6 y, q* Y4 b' E9 G* M% v9 p. m$ }
6 D% V7 z* O7 O; A' w/ G  c) @! Y3 \: r8 [* N6 \' p
$ n* Y3 Q& k0 p2 Y

$ _4 A/ E0 [# S5 Z
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!
  {5 B/ Z+ V5 h8 _9 @
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神
9 {8 a4 \( J4 ]( O2 b2 ~$ U
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