«Додаю калій силікат для міцності рослин — просто ллю в бак». Але K₂SiO₃ у концентрованому вигляді має pH 11–12. При контакті з Ca²⁺ з розчину — миттєвий CaSiO₃ осад. При внесенні в розчин з pH нижче 7 — силікат переходить у колоїдну кремнієву кислоту Si(OH)₄ що поступово полімеризується і «замулює» форсунки і мембрани. Кремній — корисний елемент для рослини, але тільки у правильній формі і правильному порядку внесення.
Короткий словник: Кремнієва кислота Si(OH)₄ — мономерна форма кремнію що є єдиною формою безпосередньо доступною для поглинання коренем; стабільна при pH 6.0–8.0 у низьких концентраціях. Силікат (SiO₃²⁻, K₂SiO₃) — сіль кремнієвої кислоти, лужна реакція в розчині; при підкисленні або контакті з Ca і Mg утворює нерозчинні сполуки. Полімеризація кремнієвої кислоти — процес при якому мономери Si(OH)₄ з’єднуються в нерозчинні полімерні ланцюги при концентрації вище 100–200 мг/л або при зміні pH; утворює гелеподібний осад.
Чому форма кремнію критична
Кремній у добривах представлений кількома формами що мають принципово різну поведінку в розчині:
K₂SiO₃ (калій метасилікат, «рідкий силікат») — найпоширеніша і найдешевша форма. pH концентрату 11–12. При розбавленні у лужній воді — залишається стабільним. При підкисленні нижче pH 9 — SiO₃²⁻ переходить у Si(OH)₄. При pH 6.0–7.0 (типовий гідропонний діапазон) — Si(OH)₄ стабільна при низьких концентраціях (до 100 мг/л) але при концентрації вище 150–200 мг/л починає полімеризуватись в геле-подібні частинки. Ризик засмічення крапельниць і фільтрів.
K₂SiO₃ + Ca²⁺ → CaSiO₃ осад — нерозчинний, миттєвий. Рідкий силікат і кальцієвовмісні розчини — несумісні напряму.
Стабілізована кремнієва кислота (моно-кремнієва кислота) — спеціалізований продукт де Si(OH)₄ стабілізована при низькому pH або органічними стабілізаторами. Не дає осаду з Ca і сумісна з більшістю добрив. Значно дорожча ніж K₂SiO₃ але не потребує окремого порядку внесення.
Що дає кремній рослині і чи варто застосовувати
Si не є есенціальним елементом для більшості культур — рослини можуть рости без нього. Але при наявності Si рослина включає його у клітинні стінки і епідерміс, що дає:
Механічний захист — стінки листків і стебел з Si важче прокусити комахам (трипс, кліщ). При 50–150 мг/л Si в розчині суттєво підвищується стійкість до механічного пошкодження і penetration патогенів.
Підвищена стійкість до грибкових хвороб — Si відкладається в клітинних стінках епідермісу і утворює фізичний бар’єр для проростання спор Botrytis, борошнистої роси і Fusarium. Ефект не замінює фунгіциди але знижує потребу в них.
Стійкість до теплового і осмотичного стресу — Si покращує водний баланс листка при підвищеній температурі і транспірації.
Культури що найбільше реагують на Si: огірок, томат, перець, всі злаки і трави. Мікрозелень і листові салати реагують слабше.
Порядок внесення K₂SiO₃ без осаду
Три безпечних варіанти для рідкого силікату:
Варіант 1 — окремий танк C. Розбавити K₂SiO₃ у воді до EC < 0.3 і pH < 9.0. Вносити в резервуар першим, дати перемішатись з великим об'ємом води, і тільки після цього вносити танки A і B. При достатньому розведенні Ca і SiO₃²⁻ не досягають концентрацій для осадження.
Варіант 2 — спочатку силікат, потім вода, потім добрива. Налити воду в резервуар до 80–90% об’єму → додати розрахований об’єм K₂SiO₃ → перемішати → перевірити pH (після силікату pH буде 7.5–9.0) → скоригувати pH кислотою до 6.0–6.5 → вносити A і B. При правильному pH Si(OH)₄ вже в мономерній формі і при низькій концентрації (< 150 мг/л) — стабільна.
Варіант 3 — стабілізована кремнієва кислота. Вносити за інструкцією виробника без обмежень по порядку. Перевіряти сумісність у конкретного виробника бо стабілізація буває різного ступеня.
Три помилки, які коштують найдорожче
Додавати K₂SiO₃ прямо в розчин з Ca(NO₃)₂ або в бак де вже є Ca. Гелеподібний CaSiO₃ осідає в трубах, на форсунках і мембранах. Видалити CaSiO₃ складно — потрібна кисла промивка тривалим замочуванням. Профілактика — правильний порядок внесення.
Застосовувати K₂SiO₃ без корекції pH після внесення. Рідкий силікат підіймає pH розчину до 8.0–9.5 залежно від дози і буферності води. Без корекції pH — залізо і мікроелементи осідають, доступність фосфору знижується. Завжди вимірюй і коригуй pH після силікату.
Перевищувати рекомендовану дозу Si «для кращого ефекту». При Si > 200 мг/л у розчині при pH 6.0–7.0 — ризик полімеризації зростає. Видимий розчин може здаватись нормальним, але через 12–24 годин з’являється каламуть. Рекомендований діапазон 50–150 мг/л Si — і не вище без стабілізованої форми.
Як зрозуміти що Si правильно інтегрований у рецепт
Розчин прозорий після внесення Si і через 24 годин. pH після внесення Si відкоригований до 5.8–6.2 до додавання добрив. Форсунки і фільтри без гелеподібного нальоту після тижня роботи. При застосуванні K₂SiO₃ — порядок внесення дотриманий при кожному замішуванні без виключень.
Якщо хочеш розібратись глибше: Хімічна сумісність добрив: що випадає в осад і як цього уникнути — повна карта несумісних пар де Si і Ca — один з найбільш критичних конфліктів при складанні рецепту.