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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
4 H" X# I7 J1 C5 U" C" E* w! r* f' \- h0 L" t6 W
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 e- ]; ]0 u& ^1 w% s( x
1 W5 p  S# p: Z/ A9 E
壹、 前言:# f" D2 e& e8 m" a+ y3 ]- C( i  y
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。9 }7 ]9 E1 A0 d- {' e

. q  \' G: d- V* X貳、根肥製作:9 j$ b) ^; ?- v4 E; I  t: r6 d6 f1 H1 ?
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。
( y& z4 E" m+ |, H image1.jpg
; v$ |  s, ]% q+ N' L! r% f6 e
參、測試:
8 q1 S" {% d, Z$ A. h一、材料及器材:8 v5 l" t4 b6 L3 n" x
(一)魔肥5g(第三代精準奧斯魔肥 高鉀型 11-11-18 (5-6M)): q3 O$ i  ?7 Q9 e  R- t* l0 Z
(二)RO水500ml(TDS 7ppm) 0 ]9 e; l* L, j' T4 u4 W
(三)TDS測試筆(量測範圍1~ 2999ppm)
9 T' C: Y9 V# z$ Q- \- l6 }6 P5 T% i5 R(四)空杯子- a# n) o! p0 ]2 r" t
(五)保鮮膜9 R+ S; E6 [7 C" T
(六)橡皮筋
/ }( ?* Y% Q% u$ X8 L" s image2.jpg image3.jpg 8 f# n6 N% o0 y! U0 y8 x7 u

5 m0 |, }8 s: C) g& ~; Q: E* P! S二、測試方法及步驟:( F9 X7 }* L' k1 i
(一)將5克魔肥及RO水500m倒入空杯中混合。
5 `- B. z2 c1 [2 x) A4 r+ _: v1 T, {) j(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 e4 u. w" Q! \
(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。
- a! a5 l5 V9 u: C(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。3 S" z5 i# ^+ P' n! [0 y9 o6 f# A
5 b- z& \' ]% ^7 ?
三、結果及分析:
3 h& V3 R" \+ H% j; ]3 d(一)量測數據:" w- S9 J: w7 S/ @1 y% R9 P
1.符號說明:
/ G7 c1 H! T3 r- e* Z- B(1)TDS:實測值(累積釋放量)
2 h4 P3 |; s/ P) o% i3 o9 ?0 Y) N7 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)1 H. ?3 d$ V+ y2 v, Z; }
(3)log(分):時間分鐘取其對數值
7 T8 F9 e2 ~7 r5 A" U& |1 D* n2.數據:) }/ G0 u: N5 v. U
實測值1.jpg " i' S; D6 p! w3 i; s' C
實測值2.jpg
$ _/ [$ M0 O7 @7 t 實測值3.jpg
5 ~1 f+ J2 E9 M! {[表一]
, H9 R" X+ g( x% a: T' [( y' ^: ]  l( n7 d# k$ A" ?
2.繪製TDS’–時間(分)關係圖:) G, L% t: P0 t" y  ^7 x
TDS-min.jpg
0 i: f: B- Z' ^9 p2 m[圖一]
/ R" Q2 j: T% I1 n7 n9 M3 N3 p! ~6 I/ p  q7 j) k) f  `& B6 I3 {& t
(二)分析:. Z( l  z! r6 l  f! G4 l  w& I
1. 繪製TDS–對數時間(log(min.))關係圖:* `) n! |% D* C. f/ l/ R$ @
TDS-log(min).jpg
- E/ Q* z/ S/ |+ n5 x[圖二]
$ \* ?$ o! \; O) W4 o, w; Q4 m* `8 o& Q
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。
. y9 `. V' z4 n4 Y" S0 q: 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)。
0 `' D2 ~: Q+ T, p6 g9 h(1) 符號說明:/ M: x, F  P, s
a.log(分):時間分鐘取其對數值。
; C4 p* q4 T# e$ K8 r9 Ub.TDS”:數值模擬累積釋放量(即TDS”=5.0659*exp(1.352*log(分)) 。
: s1 e" A7 ^, w0 @  Z7 D: [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# ]% w4 a) s6 r8 l+ I* I
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。& }) ~8 O: Y" y9 g7 L; M( W2 n
2 S/ ^2 X0 R( \  x* D6 E; D9 o, C
理論值.jpg
; v6 L! w8 \0 j  h[表二]
% _' ]+ z$ _7 V9 b! R2 Q) O! O% E2 C- \6 F, t3 p# y! r8 f
(2)繪製數值模擬「TDS”–時間(日)」關係圖:
$ {% u( r2 E6 l7 E, A& M TDS-day.jpg : F* k+ |2 t4 `% u6 |
[圖三]
% o5 [' ?5 _) P
& {& b8 {+ q4 }6 D(3)繪製「釋放速率–時間(日)」關係圖:8 Q. W+ g- V6 }/ T$ R# b
釋放速率.jpg 1 T* ^; i5 {" V& {/ l+ A, [- @
[圖四]1 J$ k$ j5 }4 l  [8 F
3 d; `; }9 \; S- {# E3 S1 X
肆、分析:. v2 C9 E* r. w+ }
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。, N- R1 E* h' H9 }- n* B" w! `3 C# o

3 @3 c1 w; Y: X8 T( }: B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。" r/ J: U; |" U1 O" E

- ^& O* ^! t' s& l" P* T伍、應用與討論:. w, J6 w8 ~0 e
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。2 F' ~! e- D7 R1 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。, x/ n$ \' E. r% i' i9 ?& G( k
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)," S9 ]. c  c" o# F8 t
一、步驟一:
/ L  A% e& t- z; A, o" Q- {2 F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:
7 d% Q6 V% P7 }" d$ M. ?! Z/ J  U(一) 每公升所需魔肥量:3ppm/9.3ppm*1g/L=0.32g/L8 r) |' u# r7 N6 \; G1 N2 g
(二) 則60L草缸參考初始添加量:0.32g/L*60L=19.35g" ^( A5 x. m. Q; r9 z
! g+ W. R! ?& i6 Z$ G7 M
二、步驟二:1 B) B2 v# C" M5 o+ b, w" ]: N: h
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- p# R4 G# T' n! J. f0 I, n) s# N
(一) 計算已埋設第一批魔肥在第三週內的累積釋放量:8 T2 s$ R* I9 ]4 [  d* p5 ^6 E' e
1.經查[圖四]
" |& e+ I  \5 {" v5 x7 Z2 W% K% `埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,' S5 I! ?) N/ w% n
埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
$ e% Y. N: ^, y2 T& @8 t/ W故第三週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,
, a5 ~, m+ m3 A, `但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
9 J; _  w" E2 @8 c" i/ y8 v故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
" H# M9 i8 H4 a3 @. k2.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  L9 P' u9 \7 \4 T7 S
( H& |# p. R# U(二) 計算第二批魔肥添加量:
1 F3 O: @9 ?; K1.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 。# l( x9 p' ~3 B5 y+ }
2.第二批每公升所需魔肥量:2.0ppm/9.3ppm*1g/L=0.215g/ L/ T  t2 A' v" v* U( k1 C' e
3.則60L草缸第二週後第二批參考添加量:0.215g/L*60L=12.9g/ c' z9 y+ o- P, {2 F7 r- f

3 p1 j* G, \5 u4 O/ W1 V- \- M三、步驟三:( g; w" p$ X6 e, o$ K
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
8 p5 s' |4 L* X(一)計算已埋設第一批魔肥在第五週內的累積釋放量:
, W; X- ^  }1 Z4 G* A- Y1.經查[圖四]7 Z- k2 I0 u5 r& M2 W
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,
/ K( ^$ c& C! J5 M; b  y埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,
! t" p2 b& r' [0 O0 g$ m: `故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,$ z7 V8 E  |9 x/ s- G" @
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
, L$ @/ _, y" 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。& h6 p$ p& S) y+ d- |  X8 ]$ z$ }
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 P+ b, i$ n$ r8 A5 [
0 i6 U3 w" @1 j& ^- v(二) 計算已埋設第二批魔肥在第五週內的累積釋放量:3 f1 Q1 j5 ^3 I6 O
1.經查[圖四]
! R9 K$ L  R+ ~# Z) n+ g- s埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,' B7 X$ C5 w/ _$ S$ {: \8 l4 B5 {
埋設第28天釋放速率約6.1ppm/day,' s4 K. [8 p+ X* V4 Y! ?
故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,# ?' p' V( }5 L# A) Z( s5 r
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
. Z; Q4 T6 |4 c* ^) P故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。
% v" y) P/ s- e$ s; u1 l: s6 K2.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。
8 [9 G2 v* d  [2 h6 _& J5 T6 |+ T0 g8 ?: B
(三)計算第三批魔肥添加量:) ?% J+ |4 ^6 P4 t+ ~
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 。" f7 q2 U9 f# }4 C  B5 a
2.第三批每公升所需魔肥量:1.83ppm/9.3ppm*1g/L=0.197g/ L
6 Y. w& h; s" _" }3.則60L草缸第四週後第三批參考添加量:0.197g/L*60L=11.81g
3 ?  D! N. B' k9 j* c. L0 k$ M' b5 x7 M
四、步驟四:
' e5 F( v9 o+ Z4 U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8 ^  `8 x$ Z! v; Z( E" ^
(一)計算已埋設第一批魔肥在第七週內的累積釋放量:6 r1 h& r$ h$ h* J3 X: ?
1.經查[圖四]
2 K/ j3 V- F- r" r" [) v6 o. f- y, e埋設第42天釋放速率約4.6ppm/day,% T6 l( y  _3 S1 w3 j
埋設第49天釋放速率約4.3ppm/day,
" f4 V; u  i$ `8 n! l! \3 d故第七週平均釋放速率約(4.6+4.3)/2=4.45ppm/day,
, H0 `4 ~- r2 ?$ a, O% x但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
7 ?6 K6 n7 [4 K" e故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為4.45/10=0.445 ppm/day。
- @7 Z6 C! D+ e2.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。
& i% W+ M- p- \$ p; I5 @4 a" r( L5 r! ?6 D
(二) 計算已埋設第二批魔肥在未來第七週內的累積釋放量:6 [6 ~6 k) C2 Z' W$ o
1.經查[圖四]$ H7 @" V3 F  j2 ~/ @
埋設第28天釋放速率約5.4ppm/day,, K& Q0 ~- K8 Z
埋設第35天釋放速率約4.9ppm/day,! q+ W' O: M" [2 k4 S! Z1 |
故第五週平均釋放速率約(5.4+4.9)/2=5.15ppm/day,8 _0 K$ m; e3 i) f3 e; `
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
: s: o! W6 u: |! e故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為5.15/10=0.515 ppm/day。
, v! p- k7 o! b$ n2.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。
. t  Y) g. Y6 w' ~$ G( M" G, Q6 W6 f* |4 N4 p5 V3 N; s
(三) 計算已埋設第三批魔肥在第七週內的累積釋放量:9 l# ?, v4 i3 l# k" k
1.經查[圖四]7 K) n1 E- t5 u& Q/ l" M
埋設第14天釋放速率約7.3ppm/day,
- ]8 Z" x7 t- q0 ?/ y4 l) N埋設第21天釋放速率約6.1ppm/day,
( z6 L" X# E1 Q7 f2 U2 ]故第五週平均釋放速率約(7.3+6.1)/2=6.7ppm/day,5 U0 w/ K0 e% @0 U$ ~( Z
但[圖四]為5g魔肥溶於500ml水的釋放速率圖;
; q( ], w% O( c; ^故1g魔肥溶於1L水的平均釋放速率為6.7/10=0.67 ppm/day。7 j# t2 T2 |( k, i4 z
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。( \: C1 v  k7 q: D" Y
1 s4 K# B1 K1 i- ~# V
(四)計算第四批魔肥添加量:
1 J: }) h& K5 t3 V, t: i$ J1. 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 。6 `& L& Y) z- S  R/ g+ h3 x& q
2.第四批每公升所需魔肥量:1.802ppm/9.3ppm*1g/L=0.194g/ L
2 K1 D6 {) ^7 B  z* E$ M3.則60L草缸第六週後第四批參考添加量:0.194g/L*60L=11.63g
3 ]* y9 x$ i0 z" X( h4 e" y
  w% |; p* e1 ]! x2 f1 a8 R五、討論一:1 Z5 w9 i0 ~2 ~: d% q' _" 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 I/ ^' z" R: R
0 N4 k' W' P! o- r3 L六、討論二:
7 B+ \/ V) B% c8 t0 L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)。
$ W& J* H  ?8 _# J
! k6 Y+ @: w# e/ X! M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))
) S; }5 F$ [/ h! E! M8 o" m  ?: F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。
! c6 k, R  U! F- C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。! V9 p! B$ I: |' V; v" T
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。5 v$ ]1 r( V! a
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。5 j7 x  K" h* F/ f% S
歡迎前往小邱的部落格:http://renchang.pixnet.net/blog
, [# Q3 B; i/ I+ [$ V$ m; v$ A8 w
0 v9 ~1 ~3 k: L5 }; W/ }! K
  k4 l+ W5 K0 L5 l
3 C$ f$ c* K( Y" S( x7 A: n7 l: f# z$ R3 L6 `& K3 o
 樓主| 發表於 2018-2-26 20:27 | 顯示全部樓層
預留版面,謝謝!
1 M5 H) K: Z$ P) [- o
發表於 2018-6-4 23:28 | 顯示全部樓層
好厲害喔~~有科學精神+ E/ f- i( S) k6 M7 B
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