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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
9 d% f& P; {2 S+ f1 {) [* L# M3 ]& x8 R/ K5 x
小邱のDIY – 奧斯魔根肥製作及施肥策略   (作者:邱仁彰、邱柏誌), C' ~/ W) l1 c( |6 ~9 L

* w0 N/ k0 ]' ]9 f壹、 前言:) ?- U9 S* }5 Z5 D/ g( s; G$ T7 d
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。. F3 W- z; m' {8 A+ k
& |. n8 ^# `3 L% l6 L% q/ x
貳、根肥製作:
( `2 v, D1 F# e, s( q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。
: U. i) U6 U* ?- B( J image1.jpg 6 c! S6 q) m  D' ^8 W7 ]
1 N1 {, t& \" G$ K# B6 Z
參、測試:
3 \4 e& ^2 d  J1 B, z9 X# x; v) {. |一、材料及器材:* _$ }6 M5 [" c7 b' B. _
(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M))7 w& Y8 c  t" m. I8 C
(二)RO水500ml(TDS 7ppm)
5 l# J! j( i& B. _/ _(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
) O$ w. P7 C( s* q(四)空杯子2 n6 }( t9 W' p# f" Q
(五)保鮮膜4 v: o8 _0 Q+ `( T, W
(六)橡皮筋, a. l' x: e/ o( L8 t8 N! V
image2.jpg image3.jpg
4 p6 U0 ]0 P  e5 `% J
/ s8 r3 y) K9 K- p! E# W二、測試方法及步驟:7 ^/ b, v4 Q; ~+ c' z
(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
" O, a1 e, |$ [8 H0 o(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。# L- J; o3 c4 ~1 B8 S# E; p7 Y
(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。7 w# r5 o* x6 \" Q! n; b8 y# ^
(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 f$ V1 E8 ]( }" a  p
( z3 y% B* w, W8 c/ }6 v( L三、結果及分析:# {1 q7 n/ V: u5 N3 |
(一)量測數據:
$ l3 i7 o4 R. b# k1.符號說明:  c8 F2 q* `- B7 [
(1)TDS:實測值(累積釋放量)
- Z: ^/ L; S/ s+ E0 N(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)9 y9 O4 @( u) C( S
(3)log(分):時間分鐘取其對數值
. |0 r% m& S! P7 h3 z9 _2.數據:( Z1 w# x4 P6 e4 Q, S  o
實測值1.jpg
$ P% h% z% G! [7 e 實測值2.jpg
  u2 p5 t0 b% {, y% W) h 實測值3.jpg
/ T2 N4 y) U8 s$ p) W1 Z[表一]
0 b* |' y3 [2 ^1 P0 T9 i6 d1 S# a- z( @% ]' N  p8 H
2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:) L8 }) L5 k4 I2 ]  i6 u0 k
TDS-min.jpg - f, A% o8 }3 H
[圖一]
& |# M* G; D. K" J! W/ x1 f/ T% M$ m! w
(二)分析:% x8 Y, i$ K5 P* i( r
1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:3 k( p2 {3 ^* ~5 }" e9 O/ @. E
TDS-log(min).jpg
6 E" T* \) C+ ]4 d[圖二]; N: H  g5 I( V( X" H
9 H" s1 C- U. `. D- b
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。
7 l6 |6 _& u  p* x0 ]' F3.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)。
. i7 A8 J0 I% v/ c" X  l# I& v8 w(1) 符號說明:
, P+ g' T7 l3 v; ja.log(分):時間分鐘取其對數值。
1 ~8 E* ~! h# I; }: i6 I. \. Yb.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。5 A* A& q. V, \( ~& H0 L
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
% X0 C5 B+ C4 qd.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。
6 s- j4 Q' Y+ b* f  n- _* n6 g$ P6 O8 v/ c
理論值.jpg 6 N7 B: l8 J7 F8 k- \" p9 d8 F
[表二]# W( D- N- @  m6 W. `
, }  P5 B* l, q6 S3 K
(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:, O0 @0 E  Y+ K3 H$ G' t! G
TDS-day.jpg
, v. T/ w9 e9 M* u) y2 |2 M[圖三]
: {1 ~* h0 g' e0 s
3 ~, c" g5 l- W$ H2 j4 n(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:
* r' n) c3 X# }! V3 x6 Y' H 釋放速率.jpg
+ y" @& y4 W! P. e2 H6 K* b% A2 b[圖四]2 |) P  [- q& G5 i. Y- H
5 y4 c" i; y9 r' x. j9 Y. b
肆、分析:0 L# S% F5 C/ [8 \7 v9 H: Z1 t; T
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。
/ A- m9 y8 B5 B9 \4 j! |9 }6 U
6 V$ n) H1 ^" x/ ^  O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。
) K# Q. d4 _4 b. v7 m3 \% C4 H' d0 j
伍、應用與討論:
5 |+ L6 M4 r, {$ M% e: o! L8 r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 e) ]5 u- m' {  x5 S* r2 \# _
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。
+ \% V+ a% k$ J' K; ]- 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),  o) l6 Y$ W* t9 d) Y
一、步驟一:5 }7 Y" F" t( l2 @8 [' n
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:
/ G8 u$ W/ r( t. ]7 B(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L
( C/ K  _. E  \(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g6 h  s; S2 o( I; j

" c4 W$ s) F  h. L8 I二、步驟二:
# q0 o  b" ^7 e" P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
' }5 f" t' `  a( e* V" `(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:
2 Q/ H8 G- @" f. H: F1.經查[圖四]
  Z) H* Z2 ?+ V埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,$ J. Q' T3 u7 T# O. w: |; T
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,: P2 }' K4 }; F3 I: l+ f
故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
# y, k' n2 k, F* G9 j6 J但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;9 X: o  L& v* f
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。1 D& ^: N8 e2 X0 h2 }  }  A
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。+ v- @; m, v% g: V

' W, p5 F; ~$ ~  |! w. y(二) 計算第二批魔肥添加量:
  w  m' I( O- K( G1.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 。  F/ U1 ~. M* |- }% _2 p' G$ F
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L
! A+ i2 B' b) U7 n& Q3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g5 l% U) q. |3 N
# V* m2 i9 G& U3 a
三、步驟三:" d2 T" D8 ]6 V: J
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
0 x, t/ w: a) f(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
( {( [; Q# q) p  v1.經查[圖四]
7 [6 x% R+ }4 j埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
$ ?0 A2 E* \) a# m3 g, U埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,8 c) W, D  i% `& I! t( `* V( U
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,8 d, Z6 _8 t8 b+ I, j
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;: r- V6 l% a% \. j, f  h
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
; q4 q1 Y# k+ w/ n) n% L$ i+ B2.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。1 s  w9 T( L% C9 _% s: ~
% R8 O; S0 O1 b
(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:* G; m* g/ B; y7 j* g# I
1.經查[圖四]
( C2 A: R: D8 L2 g  I! N埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
% C8 k( P: q8 S% g6 m  Y埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,+ N' k) y4 Z& M) X. M. B- I
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,) C7 W. c0 A9 h- B9 U* X& Q
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;0 z3 A' \4 }  z0 k- I
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。5 b, Y. R* [+ H$ m2 Q" L$ ~6 @* A
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。
9 a+ F0 i, R) g* X7 [
; v7 D4 L& k4 ^0 G(三)計算第三批魔肥添加量:
: N5 M  q9 n+ y' L$ F1. 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 。
9 B' f$ T2 D5 M9 @9 ]4 _% ^2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L( i; W" g3 {6 a, Z) C$ C9 s3 I6 V
3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
& }2 j; K: m4 E; W' |  G: y8 m' }5 o- m4 u8 Y+ z
四、步驟四:+ |0 p  Z& _' ?# F! K2 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! F+ f* l7 C2 T0 l. M! s1 [
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:
+ ?- p# L7 b( Z# n, @( Y7 H- _1.經查[圖四]
  Y/ o* K: ?. z埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,
8 _) n1 [# p, w# `/ u埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,% [) d" S) f5 J; J
故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,
2 f4 h" C. S/ q  \但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;) Q: r6 }- F8 u; r* X  V( W3 R
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。# D, I# i5 M& t1 S9 Q* W6 s; w
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。. X& @8 M7 ]% D
2 D" _- O7 h1 y* 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:: {3 Z+ [3 B* E  c
1.經查[圖四]
9 I' B6 W/ F# x7 C埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
3 U. {/ T4 Z$ w! y' |9 L! r& Y埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,# o4 H. q% D. l6 P9 |4 H8 p" B
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,! m; o2 p& K% g5 Z/ V  \- m! q
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
+ t/ _6 V5 S7 q+ J8 J( d故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
% O3 Q* [* x- b$ B/ q9 {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 z- w( H3 B3 F1 O+ |( s4 o2 x
! U* C$ |6 [7 H5 Z
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:/ }; k7 a$ p, L2 ]& _+ z3 a
1.經查[圖四]
& _2 ^! Q# @; }埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,2 i7 P' L* v+ j" S& ^$ {, ~7 ~
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
" Z) G% A4 I& P- x, {故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,; R) y( P$ ?( N9 d% a, b* Z3 b- ]
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;! J$ K  p0 `2 `. y
故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。. b1 @" ^9 t4 G* l5 |' [3 _
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 u) O8 c+ G9 ^+ _4 F* i* h% ~% C! l% `5 t8 |9 B
(四)計算第四批魔肥添加量:. ]  G7 l* r9 o( j8 F  A
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 。( A7 k' T+ s% |
2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L
7 [6 T& k: K+ [( e3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
# P  u. h- f; _0 N4 L
- D" z. p4 X) E; q2 F7 q. g3 o五、討論一:' Q" ]2 }! n0 B5 ], a9 a
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。8 g. i: X2 s/ n9 t3 D% J
1 R  |5 P" a( n) Y) W" g7 F1 ]
六、討論二:
) `/ y0 Z- Z: U( ]; ?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)。' U, n2 Z; `! p4 b
: h; F2 m5 F( }5 Y' i1 X' P3 ?
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))
8 ?& j. ]$ O% q' V/ M$ 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。
9 x& v! i  W3 k$ z9 S# n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。
7 J; D( I! I5 Z1 |) D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。8 O6 Z( H' b5 ?7 k# ^* M/ N* q( j# [
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。
1 i8 I8 ?( V+ L7 w歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog9 @& M! V- l8 }. ]/ u# O1 f

" q* m% x4 n5 E9 g
/ M7 z+ q  v: a3 [5 ^! g. |1 v' N
, O% O/ b1 F5 ?( V; R4 c& Q& s) ~/ m7 r! n; F
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!, O% D/ G6 G4 T5 t' |2 e- C% S8 W
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神
3 A0 P% K3 z0 [4 S6 A
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