Por que o controle de pH e alcalinidade são essenciais para o crescimento de plantas?

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O básico sobre controle de pH e alcalinidade

Em qualquer instalação, a água que flui pela plantação é indiscutivelmente o sangue da operação. Os fatores mais importantes na habilidade da água fornecer efetivamente os nutrientes às plantas são o pH e a alcalinidade. A Hanna produz os mais avançados sistemas de controle de pH e fertirrigação no mercado e que se ajustam precisamente ao pH e à alcalinidade de sua água de irrigação ao longo de uma vasta faixa de vazão. Isso garante um crescimento otimizado, rendimentos maximizados e uso eficiente de nutrientes eliminando o desperdício.

Alcalinidade e por que ela é tão importante quando o pH

Alcalinidade representa a habilidade da água em neutralizar um ácido. Quanto maior a alcalinidade, mais resistente a água será à mudança de pH e mais ácido será necessário para reduzir a alcalinidade e baixar o pH. A alcalinidade abrange bicarbonatos, carbonatos, e hidróxidos combinados com cálcio, magnésio, ou sódio.

Alcalinidade é expressa em ppm equivalente de carbonato de cálcio e uma alta concentração de ppm (CaCO3) indica que mais desses componentes estão presentes na água. O pH tipicamente aumenta quando a concentração aumenta, porém dependendo da composição e proporção dos compostos o pH pode variar entre 2 amostras de diferentes fontes com basicamente a mesma alcalinidade. Então é importante saber não apenas o pH da água, mas a alcalinidade também para garantir melhor absorção dos nutrientes e a saúde da planta.

Como dito anteriormente, com o aumento da alcalinidade, o pH pode aumentar na corrente de água. É possível que uma pequena mudança no pH seja refletido em um aumento na alcalinidade.

O aumento da alcalinidade pode afetar negativamente a disponibilidade de certos nutrientes, principalmente micronutrientes como ferro e manganês, resultando em deficiências. Então, é vital que a análise de alcalinidade seja feita junto com a análise de pH para melhor determinar a condição da água.

Em muitos casos é necessário injetar ácido (sulfúrico ou fosfórico) na água ou usar fertilizantes formadores de ácido. O mais usado, com disponibilidade rápida, e mais barato é o ácido sulfúrico. A quantidade de ácido a ser injetada deve ser determinada com base no seu valor de alcalinidade e no valor que pretende atingir.

Assim que o nível desejado de alcalinidade (ppm CaCO3) for atingido como resultado da acidificação, use o valor de pH como objetivo para guiar suas injeções de ácido. É importante notar que apenas definir seu objetivo de pH para 5.8 ou 6.0 sem saber o seu nível de alcalinidade pode não te deixar com alcalinidade o suficiente para absorção de nutrientes. Em alguns casos, pode ser que a alcalinidade da sua água esteja abaixo dos níveis mínimos com um pH de 6.0 e o nível de alcalinidade suficiente pode ser encontrada em um pH mais alto como 6.2 ou 6.4.

Usando sistemas de Osmose Reversa e os efeitos de uma alcalinidade extremamente baixa

Muitos cultivadores na indústria Hidropônica usam sistemas de Osmose Reversa para purificar seu suprimento de água. Sistemas de OR são altamente efetivos em remover quase tudo da água, passando essencialmente H2O pura. Como resultado da exposição à CO2 durante o processo de filtragem, ácido carbônico é formado, deixando que a faixa de pH da água flutue entre 5 e 6. Em 90% das aplicações, um pH de 5.7 a 6.0 é considerado ótimo para a maior parte das espécies de plantas. Perfeito, certo? Entretanto, neste ponto a alcalinidade da água de osmose reversa é virtualmente 0 ppm. A exposição de plantas a água com nível de alcalinidade quase inexistente pode ser catastrófico. A água filtrará todos os íons essenciais e basicamente oxidará a raiz assim como uma tubulação de cobre, porém mais rápido.

Além disso, certos componentes ligados e nutrientes no meio de cultivo podem se tornar disponíveis em quantidades tóxicas. Alcalinidade extremamente baixa não possui elementos vitais como cálcio, magnésio e sulfatos que são muito importantes para a saúde da planta. Certamente não há produtores experientes expondo suas plantações à água pura de osmose reversa sob condições normais por um período considerável de tempo. Entretanto, este é um bom exemplo de como é importante entender não somente o valor de pH da sua água, como também o valor de alcalinidade.

Outra consideração é o controle de pH. Água com baixa alcalinidade é quase incontrolável sob uma perspectiva de pH. Produtores, olhando somente para o valor de pH de água filtrada por osmose reversa, já perguntaram se é possível injetar ácido para abaixar o pH da água de 6.2 para 5.8. Agora que entendemos a importância da alcalinidade, abaixar o pH neste caso particular parece absurdo no primeiro instante, mas se você estiver analisando apenas o valor de pH, pode-se notar como isso não é uma expectativa irreal.

Como dito anteriormente, alcalinidade representa a capacidade de carregamento da água, o que significa que ela resiste à mudança. Em um sentido prático, alcalinidade empurra de volta o que é adicionado, como um ácido por exemplo. Sem alcalinidade, o pH da água despencaria se um pequeno volume de ácido fosse adicionado e isso tornaria o controle de pH virtualmente impossível mesmo para os sistemas mais avançados.

De novo, ao entender a alcalinidade, o produtor perceberia que acionar um ácido neste cenário particular seria completamente desnecessário. Quando se está usando água de osmose reversa, um programa de fertilização que alterna um fertilizante potencialmente básico contendo cálcio e magnésio com um fertilizante de baixa acidez potencial pode ajudar a prevenir falhas de pH no cultivo. Isto também pode fornecer outros nutrientes muito necessários.

Os benefícios de combinar Injeção de Fertilizante com controle de pH (alcalinidade)

Ácidos sempre foram e sempre serão uma excelente ferramenta para produtores exercerem melhor controle de irrigação de água, alcalinidade (principalmente bicarbonatos e carbonatos) e pH do cultivo. Uma vez que o papel da alcalinidade é entendido, o produtor deve considerar o passo prático a seguir para controlar a alcalinidade usando ácidos através de um sistema injetor. Por favor, veja o gráfico abaixo de um artigo escrito na Garden and Greenhouse Magazine, que ilustra a faixa de pH ideal em que a maior parte dos cultivos comerciais absorverão os nutrientes.

Fonte do gráfico: Garden and Greenhouse Magazine

Os critérios para ácidos que produtores deveriam usar

Os ácidos normalmente disponíveis para produtores são o fosfórico, sulfúrico, nítrico e cítrico. A tabela a seguir, do UMass Amherst, lista os critérios para escolher o ácido correto: segurança relativa, poder neutralizante, custo, e nutrientes. O ácido mais efetivo e usado é o Ácido Sulfúrico; porém, este é um dos ácidos mais perigosos.

Para a remoção de pequenas quantidades de alcalinidade, Ácido Fosfórico pode ser o ácido escolhido. Entretanto, deve-se tomar cuidado ao se utilizar esse ácido pois os níveis de Fósforo podem aumentar.

Ácido Nítrico é teoricamente ideal porque adiciona nitrato de nitrogênio; mas ele esfumaça e é altamente oxidante, tornando-o muito difícil de manusear.

Ácido Cítrico é um ácido orgânico fraco e um sólido, tornando-se mais seguro que os outros três; mas é muito menos eficiente e, portanto, mais caro de se utilizar.

Depois de escolher o ácido, tenha a certeza de que seu injetor aguenta a tarefa. Não só é importante que os materiais sejam resistentes a ácidos, mas o responsável deve ser capaz de controlar precisamente e manter um valor fixo de pH sobre um grande fluxo.

Fonte da Tabela: UMass Amherst, The Center of Agriculture, Food, and the Environment

Tipo de Ácido Força Típica Perigo Relativo Conteúdo do Nutriente (ppm)x Poder Neutralizante
Fosfórico 75%w Moderado 25.6 P (PO4) 45.0u
Sulfúrico 93%v Alto 43.6 S (SO4) 136.0
Nítrico 63% Alto 14.6 N (NO3) 52.3
Cítrico 100% Baixo Nenhum N/D
  x Conteúdo do Nutriente quando 30ml (1fl. oz.) é adicionado a 378 litros (100 galons) de água. Faça ajustes apropriados ao programa fertilizante. y A quantidade de alcalinidade (mg CaCO3/litro) neutralizada quando 30ml (1fl. oz.) de ácido é adicionado a cada 378 litros (100 galons) de água.   w Ácido Fosfórico possui várias forças, mas a mais comum é 75%. Use grau livre de pesos ou grau alimentício, se possível.   v Ácido Sulfúrico 93% também é conhecido como ácido 66 bè (Baumè). Eletrólito de ácido de bateria é recomendado por alguns e possui cerca de 35% de força. u Admite-se que cerca de um terço do ácido é eficaz já que ácido fosfórico não dissocia completamente.

Como a Hanna pode ajudar os produtores

Quando propriamente automatizado com os Sistemas de Fertirrigação e controle de pH da Hanna, Estufas Comerciais, Operações Hidropônicas, Salas de Cultivo, Paredes Vivas, e Instalações Agrícolas Verticais podem criar um ambiente onde a absorção nutricional do sistema radicular é sempre maximizado. Automatizar este processo criará precisão e exatidão confiáveis, reduzirá fertilizante e custos de trabalho, aumentará o rendimento da colheita e a saúde da planta, e fornecerá um ambiente de trabalho seguro para a equipe.

A Hanna possui opções customizáveis para equipar todos os tamanhos de operação:

  • HIACID é um sistema de controle autônomo de pH que pode acomodar pequenas e grandes instalações usando qualquer ácido disponível comercialmente.
  • HI10000 pode acomodar instalações com taxas de fluxo de 5GPM a 750GPM.
  • HI5000 e HI2500 estão disponíveis para produtores com operações menores.

Este nível de flexibilidade unido ao acesso remoto pode fornecer benefícios e qualidade de vida ao produtor e a sua equipe, permitindo que todo o processo de fertirrigação e pH seja monitorado e controlado de qualquer lugar no mundo.

A Solução Tudo em Um: o HI10000 – sistema de Controle de Irrigação, Fertirrigação e pH da Hanna

O HI10000 Sistema de Injeção de Fertilizante da Hanna monitora e controla precisamente o pH (injeção de ácido) e concentrações de fertilizantes de todos os tipos de aplicações de agricultura hidropônica, de estufa e de campo. O HI10000 é também um Sistema de Controle de Irrigação Completo com capacidade para 32 válvulas (zone).

Diferente dos sistemas antigos acionados por ciclos, o Sistema de Fertirrigação da Hanna mede continuamente o pH real do fluxo, e ajusta precisamente a concentração de ácido (ou base) no sistema, usando uma avançada técnica híbrida de controle de fluxo/pH. Controle de injeção de ácido pode ser incrivelmente difícil e não é linear, por isso a Hanna desenvolveu um sistema que não apenas regula o andamento do injetor baseado na taxa de fluxo, como também monitora o pH e inclui ajustes adicionais baseados na mudança de pH da água. Com os dois parâmetros, o Sistema de Controle de pH da Hanna pode, de forma segura, injetar até 93% de ácido sulfúrico e manter com precisão o pH determinado em uma larga vazão de fluxo.

A Hanna Instruments é a fabricante líder de instrumentos acessíveis especificamente desenvolvidos para Indústria de Agricultura e Estufas. Além disso, também fornece aos agricultores produtos da mais alta qualidade há quase 40 anos, a Hanna fornece serviço técnico e de suporte após as vendas e trabalhamos com você desde a escolha do produto até a instalação final e treinamento. Nossa meta é continuar garantindo que você tenha os melhores resultados, gastando menos tempo e dinheiro.

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