양액재배에서 원수의 수질 측정과 양액의 EC/pH 측정 및 제어

양액재배 장점

양액 재배는 한국 및 전세계에서 급속히 증가하는 추세입니다. 식물을 양액 재배하는 것은 토양과 달리 성장 매체로서 인공배지를 사용하는 것을 의미합니다. 양액에서 양액 재배 식물은 몇 가지 중요한 이점을 가지고 있습니다 :

  • 작물을 장소에 구애받지 않고 양액재배 시스템(실내 포함)을 설치하여 재배할 수 있습니다.
  • 토양 재배보다 성장 20 배 적은 물과 20 % 작은 공간을 사용합니다.
  • 양액은 재활용 시스템을 통해 재활용되어 재순환하여 사용 가능합니다.
  • 토양과 분리되어 토양 병충해가 발생하지 않습니다.

양액재배에서 원수 수질의 중요성

양액 재배를 위해 작물을 키우려면 누구나 양액재배 시스템 설계에 세심한 주의를 기울여야합니다. 양액재배 시스템 기능의 한 가지 필수 요소는 수질 측정입니다. 전통적인 재배에서는 작물이 토양으로부터 영양분을 흡수합니다. 양액 재배 작물이 필요한 영양소를 얻으려면 양액재배 시스템이 공급하는 양액의 농도가 적정해야합니다. 영양 수준이 너무 낮거나 (성장 억제) 또는 너무 높지 (잠재적으로 독성) 않도록 양액 농도를 면밀히 관측해야합니다. 때문에 양액재배 시설에서 전기 전도도(EC)가 중요한 수질 측정 항목입니다.

양액재배에서 전기 전도도(EC) 측정

양액은 물에 용해되는 무기염으로 만들어집니다. 양액의 농도는 전기 전도도 (EC)를 측정하여 감지 할 수 있습니다. 높은 EC 값은 높은 이온 (염) 농도를 나타냅니다.

성장을 촉진하기 위한 이상적인 EC는 작물마다 다릅니다. 각각의 작물은 각각 다른 영양소를 더 잘 흡수할 것입니다. 또한, 각 영양 성분 이온염은 양액에서 이온으로 해리 될 때 서로 다른 전도도 값을 생성합니다.

양액 재배에서 pH 측정

양액 재배 시스템의 pH 수준 또한 작물 건강에 심각한 영향을 줄 수 있습니다. 작물은 뿌리를 통해 영양소를 흡수합니다. 식물을 흡수하는 능력은 항상 양액의 pH에 달려있다. 예를 들어, 산성 양액은 알루미늄, 수소 및 망간의 흡수를 촉진합니다. 양액이 지나치게 산성인 경우, 이들 원소의 과도한 흡수가 작물에 유독할 수 있습니다. 반대로 낮은 pH에서는 칼슘과 마그네슘이 쉽게 흡수되지 않습니다. 이것은 이러한 영양소의 결핍을 초래할 수 있습니다. 이는 알칼리성 환경에서도 마찬가지이며 몰리브덴 및 다량 영양소의 가용성을 높이고 인, 철, 아연, 구리 및 코발트의 가용성을 감소시킵니다.

양액 재배 측정 시스템의 추천 구성

양액 재배 시스템은 일반적으로 깨끗한 원수, pH가 조절된 양액 및 재활용 양액의 세 가지 수자원을 이용할 수 있습니다. pH 조절된 양액은 작물을 위한 성장 배지에 존재합니다. 원수 저장소의 pH 수준과 영양소 구성을 고려하여 양액 재배 시스템은 밸브와 펌프를 사용하여 영양분, 이산화탄소 또는 원수를 추가로 조절합니다. 양액 재배 배지에서 양액을 배수하고 새로운 양액을 공급하는 것이 배지의 양분 농도와 pH를 조정하면서 일관된 수위를 유지하는 데 도움이됩니다.

양액 재배 측정 시스템을 설치하기 위해서는 EC 센서와 pH 센서가 작물에게 필요한 양액을 제조하고 공급하는 양액 재배 시스템에 설치되어야 합니다. 센서의 측정 데이터를 토대로, EC 트랜스미터 및 pH 트랜스미터는 중앙 컨트론러에게 센서의 측정값을 신속하게 전달하여 밸브의 개폐 및 펌프 작동을 시킵니라. 예를 들어, 믹싱탱크의 양액 농도가 너무 높아지면 EC 측정값이 높아져 양액 밸브를 닫아 양액 농도를 낮출 수 있습니다. 반대로, 양액 농도가 너무 낮으면 EC 측정값이 낮아 양액 밸브를 열게 합니다. 마찬가지로 pH가 너무 높으면 pH용 밸브를 열어 산이 믹싱탱크로 공급될 수 있게 합니다. 산은 물과 반응하여 탄산을 제거하여 양액의 pH를 낮춥니다.

  • 양액 고농도 > EC 측정값 높음 > 양액(A액, B액) 밸브 닫음.
  • 양액 저농도 > EC 측정값 낮음 > 양액(A액, B액) 밸브 열음.
  • 탄산 고농도 > pH 측정값 높음 > 산(C액) 밸브 열음.

양액 재배 시스템용 센서와 트랜스미터

양액 재배 시스템에 사용하는 pH 및 전기 전도도 센서는 비교적 깨끗한 물인 경수용으로 간주합니다.일반적으로 작물이 성장하는 환경이라면 경수용 센서를 사용할 수 있는 것이 일반적입니다. 양액 재배 시스템은 양액 공급을 위한
0.3 ~ 0.5 MPa 수압이 존재합니다. 이러한 이유로 양액 재배 시스템은 일반적인 실험실용 pH 및 EC 센서를 사용할 수가 없고 0.6 MPa 이상의 수압서 작동하는 공정 제어용 센서를 반드시 사용하여야 측정이 가능합니다. 또한 수질 정화 시설의 고여있는 폐수에 사용하는 4극용 EC 센서는 빠른 유속과 수압에 적합하지 않습니다.

공정 제어용 pH 센서는 유리와 플라스틱 제품이 있습니다. 플라스틱 제품은 양액 재배 시스템에 선호됩니다. 유리 제품은 용액 내의 화학 물질이 고분자 폴리머 물질과 반응이 있을 때 사용되지만, 일반적으로 양액 재배에서는 문제가 되지 않습니다.

공정 제어용 pH 센서는 센서 내부와 측정 중인 액체를 분리하는 접합부로 설계되었습니다. 대부분의 양액 재배 시스템의 측정에서는 단일 레퍼런스 pH 센서를 사용하여도 좋은 결과를 얻을 수 있지만 이중 레퍼런스 pH 센서는 센서의 레퍼런스 시스템 오염을 방지합니다. 이중 레퍼런스 센서가 “레퍼런스 오염 (reference poisoning)”으로부터 보호되어 은과 반응하는 화학 물질이 포함된 솔루션에서 센서의 수명이 연장 될 수 있습니다.

EC 센서를 선택할 때는 셀을 일정하게 유지하는 것이 중요합니다. 셀 상수는 센서가 저농도 또는 고농도 솔루션을 측정하는 데 적합한 지 여부를 결정하는 기계 설계 사양입니다. 일반적으로 K = 1.0의 셀 상수는 양액 재배 분야에 좋은 선택입니다.

대부분의 표준 센서에는 BNC 커넥터 또는 터미널 처리된 3 미터 전선이 있습니다. BNC 커넥터를 사용하면 센서를 다양한 측정기, 컨트롤러 또는 트랜스미터에 연결할 수 있습니다. 새로운 양액 재배 시스템을 설계하는 경우 귀사 제품에 맞춤형 케이블, 커넥터 등으로 센서를 설계 할 수 있습니다.

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