Rozpouštění živin se mezi zemědělci rychle rozšiřuje. Rozpouštění živin je rozpuštění hnojiv ve vodě. K přípravě živného roztoku je nedostatek vody, hnojiv, chemikálií, vhodných nádob a nástrojů. I přes veškerou jednoduchost existují základní požadavky, které je třeba dodržovat, jinak nebude naše práce úspěšná. Při pěstování s použitím živin musí být látky potřebné pro optimální vývoj rostlin aplikovány do kořenového systému rostlin ve správném složení a koncentraci a ve správný čas. Nicméně ani více aplikovaných solí není dobré pro rostliny a životní prostředí, ani méně, protože to zase snižuje výnos a hospodárnost pěstování. Proto je důležité přesné měření a regulace.
Parametry kvality vody pro živné roztoky
V případě hydroponie je ještě důležitějším kritériem kvalita vody. V tomto případě platí, že čím méně soli je ve vodě, tím lepší je voda. Některé soli jsou v mezích přijatelné, ale existují i složky vody, které mají negativní vliv na pěstování.
Ujasněme některé chemické a fyzikální parametry, které charakterizují živné roztoky. Živné roztoky jsou roztoky na vodní bázi, jejichž hlavní složky jsou anorganické soli a malé množství organické hmoty. Organická hmota je obecně pouze malé množství organické hmoty přítomné v použité vodě z vodovodu nebo studny a nemají vážný vliv na růst plodin, pokud nejsou zbytky nějakého herbicidu.
Při přípravě živného roztoku se ve vodě rozpouští hnojiva. Hnojiva jsou v podstatě směsí různých solí (s výjimkou močoviny), které se při rozpouštění ve vodě rozkládají na ionty: kladné nabité kationy (+) a záporné nabité anionty (-). Ionty se v roztoku volně pohybují a díky tomu vedou elektrický proud. Proto se takové roztoky nazývají elektrolytické roztoky. Tato vlastnost umožňuje měření elektrické vodivosti (EC měření) a určení koncentrace iontů v roztoku. Vodivost roztoku se mění s koncentrací rozpuštěných solí, závisí na typu iontů (např. ionty Na+ a Ca2+ neprovodí proud stejně) a na změně teploty (zvýšení vodivosti o jeden stupeň Celsia způsobí zvýšení vodivosti o cca 2 %, což je dost). Z naměřené hodnoty EC nelze říci, jaké soli jsou v roztoku, protože různé směsi solí rozpuštěné ve vodě mohou mít stejnou hodnotu EC. Pokud však den co den při přípravě živného roztoku rozpustíte ve vodě stejné hnojivo, pak z měření EC můžete přesně zjistit množství, protože se nemění poměr iontů (poměr solí v hnojivu), ale pouze jejich množství. Některé soli reagují s molekulami vody (takzvaná hydrolýza) a v důsledku této reakce se mění chemické vlastnosti roztoku. Chemické vlastnosti elektrolytů (hodnota pH) mohou být v závislosti na typech aniontů a kationtů kyselé (pH nižší než 7), neutrální (pH=7) nebo zásadité (pH vyšší než 7).
Koncentrace jednotek a výpočty.
Množství solí v roztoku se udává v jednotkách koncentrace. Existuje několik různých jednotek koncentrace, proto je důležité znát způsoby převodu jednotek. Níže jsou uvedeny vztahy mezi různými jednotkami koncentrace.
1% roztok = 1g soli v 100g roztoku = 1g soli v 100ml roztoku = 1kg soli v 100litrech roztoku = 10kg soli v 1000 litrech roztoku. Ve výše uvedených výrazech jsme nezohlednili změnu hustoty roztoku po rozpuštění soli. To je povoleno i u roztoků s nízkou koncentrací. Při výpočtech vezměte v úvahu, že 1 kg = 1000 g = 1000 000 mg a že 1 m3 = 1000l = 1000 000 ml. Často používaná jednotka ppm je 1 miliontina, což odpovídá 1 mg/kg = 1 mg/l = 1 g/m3.
Praktický příklad
Pro praktické výpočty se podívejme na příklad. Při hnojení rajčat se doporučuje použít roztok s koncentrací draslíku 350 mg/l. Pokud se má takový roztok připravit z dusičnanu draselného (KNO3), je třeba vzít v úvahu, že sůl obsahuje kromě draslíku také atomy dusíku a kyslíku.
Vypočítáme molární hmotnost dusičnanu draselného (atomové hmotnosti převezmeme z tabulky):
M(KNO3) = 1×39 + 1×14 + 3×16 = 101 g/mol.
Nyní použijeme tyto údaje k výpočtu množství soli a uvažujeme (jako někdy na hodině chemie):
101 g KNO3 obsahuje 39 g draslíku, tj.
101 mg KNO3 obsahuje 39 mg draslíku
Musíme vzít X mg KNO3, který obsahuje 350 mg draslíku, tj.
X=350×101/39 =906 mg KNO3.
Takže pro přípravu tohoto roztoku je třeba vzít 906 mg dusičnanu draselného a rozpustit ho v jednom litru vody. Pokud připravíme 1000 litrů roztoku, pak je třeba rozpustit 906 g (1 g = 1000 mg) dusičnanu draselného v jednom metru krychlovém vody.
