Đo dinh dưỡng thủy canh: số EC cho biết điều gì?

Trong một máng thủy canh, người trồng nhìn thấy nước chảy qua rễ nhưng khó biết nước ấy còn mang bao nhiêu chất dinh dưỡng. Một chiếc bút đo độ dẫn điện có thể giúp theo dõi bể pha từ ngày này sang ngày khác. Tuy nhiên, màn hình chỉ hiện một con số; nó không liệt kê lượng đạm, kali hay từng chất mà cây đang nhận.

Muốn dùng đúng con số ấy, hãy bắt đầu từ hai câu hỏi khác nhau: dung dịch dẫn điện mạnh đến đâu, và môi trường quanh rễ có tính axit hay kiềm ra sao? Câu thứ nhất liên quan đến độ dẫn điện, thường viết tắt là EC. Câu thứ hai được biểu diễn bằng pH. Hai phép đo bổ sung cho nhau vì chúng mô tả hai tính chất khác nhau của cùng một bể nước.

Vì sao hòa phân vào nước lại làm nước dẫn điện?

Nhiều chất dinh dưỡng trong phân thủy canh có dạng muối hòa tan. Khi hòa vào nước, chúng tạo ra các hạt mang điện gọi là ion. Những hạt này di chuyển trong điện trường, làm dung dịch dẫn điện. Máy đo đặt hai điện cực tiếp xúc với dung dịch và từ phản ứng điện xác định độ dẫn, thường hiển thị bằng milisiemens trên centimét, viết là mS/cm.

Thêm một lượng muối hòa tan phù hợp thường làm độ dẫn tăng, nếu so trong cùng điều kiện. Nhưng con số không cho biết ion nào gây ra sự thay đổi. Các ion khác nhau đóng góp khác nhau vào độ dẫn; nước đầu vào cũng có thể chứa sẵn khoáng chất. Do đó, hai dung dịch cùng EC không nhất thiết có cùng công thức dinh dưỡng.

Có thể hình dung việc đo EC giống như nghe âm lượng tổng của một ban nhạc. Bản nhạc to hơn cho biết tổng tín hiệu thay đổi, nhưng không chỉ ra cây đàn nào đang chơi to hơn. Phép so sánh chỉ nhằm làm rõ hạn chế của một chỉ số tổng hợp; máy đo thực tế dựa vào chuyển động của các ion, không dựa vào âm thanh.

Cây và nước rời khỏi bể theo những cách khác nhau

Trong kiểu thủy canh màng dinh dưỡng, một lớp dung dịch mỏng chảy qua rễ trong máng. Ở hệ tuần hoàn, phần nước chưa được giữ lại quay về bể để bơm lên lần nữa. Bể vì thế là nơi nước và các chất hòa tan liên tục được lấy đi hoặc bổ sung.

Giả sử một phần nước mất đi do bốc hơi, trong khi lượng chất hòa tan còn lại gần như chưa đổi trong khoảng thời gian xét. Cùng lượng chất hòa tan nằm trong ít nước hơn nên dung dịch có thể dẫn điện mạnh hơn. Nếu châm thêm nước có độ dẫn thấp, số đo có thể giảm dù người trồng chưa đưa thêm chất dinh dưỡng nào vào.

Cây cũng hấp thụ nước và từng chất dinh dưỡng với tốc độ khác nhau. Qua thời gian, một chất có thể bị lấy đi nhanh hơn chất khác. Nếu cứ điều chỉnh bể về đúng một trị số EC mà bỏ qua lịch pha, lượng nước bổ sung và tình trạng cây, người vận hành có thể bỏ sót sự thay đổi trong thành phần dung dịch. Đây là lý do EC hữu ích để theo dõi xu hướng nhưng không thay thế phân tích từng chất khi cần biết chính xác.

Vì sao bể có EC phù hợp vẫn phải đo pH?

pH cho biết dung dịch có tính axit hay kiềm tới mức nào. Nó ảnh hưởng đến dạng tồn tại và khả năng cây tiếp cận một số chất dinh dưỡng. Hướng dẫn của Đại học Bang Oklahoma giải thích rằng việc giữ pH trong khoảng phù hợp là một phần của quản lý dinh dưỡng thủy canh, bên cạnh việc theo dõi độ dẫn điện.

Một bể có thể dẫn điện mạnh vì chứa nhiều ion, nhưng điều đó không nói trực tiếp pH đang ở đâu. Ngược lại, pH phù hợp không chứng minh dung dịch đã có đủ lượng và đúng tỷ lệ các chất cây cần. Nếu một bút đo tích hợp cả hai, người dùng vẫn phải đọc hai kết quả như hai phép đo riêng.

Khoảng vận hành nên dựa trên cây trồng, nguồn nước và hệ thống cụ thể. Các bảng tham khảo có ích khi chọn điểm bắt đầu, nhưng cần đọc tên cây và điều kiện áp dụng. Đưa cùng một con số cho mọi loại rau sẽ bỏ qua khác biệt giữa giống, giai đoạn sinh trưởng và cách bố trí vùng rễ.

Đọc số đo cùng với lịch chăm sóc bể

Nếu hai lần đo cho kết quả khác nhau, bước đầu tiên là xem hai mẫu có được lấy trong điều kiện tương đương không. Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ dẫn; máy có thể có chức năng bù nhiệt, nhưng người dùng cần biết màn hình đang hiển thị đại lượng nào. Đầu đo bẩn, máy chưa được hiệu chuẩn hoặc dung dịch mới châm chưa trộn đều cũng khiến phép so sánh kém tin cậy.

Một nhật ký nhỏ có thể ghi giờ đo, nhiệt độ nước, thể tích đã châm và các lần bổ sung dung dịch. Khi EC tăng cùng lúc mực nước hạ, người vận hành có một giả thuyết để kiểm tra: dung dịch đang cô đặc. Khi chỉ số đổi ngay sau khi pha, cần kiểm tra khâu pha trộn trước khi kết luận cây đã hấp thụ bất thường.

Quan sát rễ và dòng nước vẫn quan trọng. Một phép đo lấy từ bể không cho biết liệu máng xa nhất có đang nhận đủ dòng chảy hay không. Nếu cây ở cuối máng phát triển kém hơn, việc đo lại EC ở bể có thể chưa trả lời được vấn đề nằm ở phân phối nước, nhiệt độ hay một nguyên nhân khác.

Giá trị của chiếc bút đo nằm ở khả năng phát hiện thay đổi sớm và đặt câu hỏi đúng. EC cho biết tổng thể dung dịch dẫn điện ra sao; pH cho biết môi trường axit hoặc kiềm; nhật ký và quan sát giúp giải thích vì sao chúng thay đổi. Đọc cùng nhau, các dữ liệu ấy hữu ích hơn việc đuổi theo một con số duy nhất trên màn hình.

Nguồn tham khảo

Oklahoma State University: EC và pH; Oklahoma State University: thủy canh

Ảnh tư liệu hệ thủy canh màng dinh dưỡng: Oregon State University, CC BY-SA 2.0, dùng nguyên bản; trang ảnh gốc.