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Agricoltura moderna
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Avvertimento! Questo post diventa un po' tecnico. Per accedere direttamente alle informazioni integrative, passa a "Come integrare il ferro in acquaponica" nella parte inferiore del post.
In massa, il ferro è uno dei maggior parte abbondanti elementi sul pianeta e uno dei metalli più antichi conosciuti e utilizzati dall'umanità. È anche un importante nutriente per piante e animali e quindi cruciale per il tuo sistema acquaponica.
La carenza di ferro si manifesta tipicamente come ingiallimento solo tra le vene, con le vene che rimangono verdi. La crescita giovanile è più colpita.
negli animali , la sostanza contenente ferro più comune sono i complessi eme. Abbiamo più familiarità con l'emoglobina. Nell'emoglobina, il ferro aiuta a legare l'ossigeno per il trasporto in tutto il corpo.
Nelle piante , il ferro svolge molte funzioni ma è un componente essenziale nella produzione di clorofilla, il sito della fotosintesi.
Senza abbastanza ferro, le piante non possono produrre abbastanza clorofilla, con conseguente crescita ritardata delle piante caratterizzata da clorosi internervale. Il ferro è anche un componente chiave del citocromo, un'emeproteina che svolge un ruolo chiave nella generazione di ATP, la valuta del metabolismo cellulare.
In questa veste, è insostituibile sia per le piante che per gli animali. Il ferro svolge anche un ruolo importante in molte altre proteine e reazioni.
Il ferro può essere difficile da gestire perché è molto reattivo. Esiste in una varietà di stati ionici (con cariche ovunque da +6 a -2) ma esiste principalmente come Ferro 2+ (II; Ferr noi Ferro) o Ferro 3+ (III; Fer riccio Ferro) e transizioni facilmente tra di loro a seconda di variabili ambientali come l'ossigeno.
Sfortunatamente, perché è altamente reattivo, il ferro è in genere non disponibile.
Oscilla tra forme solubili e insolubili, forma composti con altri minerali e (generalmente in ambienti aerobici) è difficile da ottenere.
Il problema? ferroso il ferro è disponibile per le piante (è solubile). ferrico il ferro non lo è (è insolubile). Il ferro ferrico è la forma più ossidata, mentre il ferro ferroso è meno ossidato.
Le cose si complicano perché non appena il ferro ferroso diventa solubile in ambienti aerobici, è spesso ossidato (diventa ferro ferrico) OPPURE reagisce con altri composti per diventare biologicamente non disponibile (soprattutto ad alti valori di pH quando si formano idrossidi diversi).
Poiché i sistemi sono generalmente aerobici (e certamente aerobici nella zona delle radici), spesso possono insorgere carenze di ferro, anche quando tecnicamente c'è molto ferro all'interno del sistema.
Ora, questa relazione tra ossigeno e ferro non è una cosa a tempo pieno. In realtà, il ferro svolazza tra stati ferrosi e ferrici, ma lo stato dominante in ambienti ad alto pH e ossidato è ferrico; questo significa che le tue piante non possono prenderlo.
Questi dettagli sono importanti perché determinano il modo in cui esaminiamo le soluzioni.
Molti praticanti gettano oggetti di ferro arrugginito nei loro sistemi falsamente supponendo che questo integri il ferro del sistema.
In un certo senso aggiunge alla riserva di ferro del sistema, ma non in modo costruttivo o significativo. Tutto ciò non fa altro che introdurre più ferro ferrico nel sistema, una forma di ferro che molto probabilmente era già in abbondanza.
Altri professionisti sviluppano intenzionalmente zone anaerobiche dedicate, dove il ferro ferrico sarà ridotto dall'ambiente anaerobico privo di ossigeno per produrre ferro ferroso. Questo è un approccio più convincente, soprattutto in sistemi a basso pH, ma ancora non affronta del tutto il problema di ottenere lo ione ferro ridotto (Fe 2+ ) attraverso la zona aerobica ossigenata che circonda le radici della pianta (soprattutto nei sistemi a pH elevato dove gli ioni ossidrile sono abbondanti!).
Nei sistemi a basso pH, il ferro ferroso ha maggiori possibilità di raggiungere la zona radicale, semplicemente perché ci sono meno idrossili (OH – ) gruppi con cui reagire lungo il percorso. Però, anche in assenza di gruppi ossidrile, ci sono molti altri ostacoli chimici per raggiungere la zona radicale della pianta in quantità adeguate.
La buona notizia è che il problema dell'assorbimento del ferro è un problema che non è stato trascurato dalla natura.
Le piante hanno degli incredibili mezzi chimici per dirottare gli ioni di ferro ferrico, legandoli, impacchettandoli nel solubile, equivalente biochimico del furgone, e consegnandoli, legato e imbavagliato, alla superficie della radice per uso vegetale.
Le piante usano anche alcune altre tecniche per rendere disponibile il ferro, compresa l'acidificazione della superficie della radice mediante l'escrezione di ioni idronio (H+) e la secrezione di composti che riducono il ferro. Ma per motivi di gestione del sistema acquaponico, questa prima tecnica biochimica di fissazione del ferro è ciò su cui ci concentreremo.
Questo processo si chiama chelazione -questo è, legare ioni e composti di ferro ferrico insolubili a molecole organiche per renderli solubili.
La chelazione è realizzata da speciali molecole organiche chiamate chelatine o agenti chelanti. Si tratta di molecole organiche appositamente progettate per catturare, o “sciogliere” i metalli, di cui il ferro è uno.
Nel mondo vegetale, le chelatine sono prodotte dalle radici delle piante e rilasciate nel terreno per catturare e fornire ioni di ferro insolubili.
I più efficaci di questi agenti chelanti sono fitosiderofori che legano molto fortemente gli ioni di ferro, estraendoli dai vari precipitati e sostanze insolubili in cui si trovano più comunemente. Questi agenti chelanti sono composti speciali prodotti da alcune piante (fitosiderofori) e batteri (siderofori) che sono incredibilmente efficaci nel legare il ferro. Erbe (Poaceae), e soprattutto l'orzo sono particolarmente efficaci nella produzione di fitosiderofori per la cattura del ferro.
(Come nota a margine:si sta facendo una grande ricerca sull'uso dell'orzo per produrre siderofori per il sequestro del ferro, e contiene alcune interessanti implicazioni per i sistemi acquaponici in cui i professionisti sono disposti a coltivare l'orzo.)
Altri agenti chelanti comuni sono gli amminoacidi, acidi organici (soprattutto acidi umici), e polifenoli.
Questi sono composti che aiutano a mantenere il ferro solubile e biologicamente disponibile per le piante e le alghe nel sistema. Mentre questi composti possono essere introdotti, e soluzioni umiche o “tea-acqua” possono essere promosse e gestite, non sempre sono sufficienti per mantenere il ferro a disposizione delle piante— specialmente in sistemi con un pH di 7 o superiore. In questi sistemi, spesso è necessaria una chelatina artificiale.
L'uso di miscele di torba (per la germinazione e il trapianto delle piantine) consente ai coltivatori di mantenere alti livelli di sostanze umiche. Però, suo ancora utile per integrare regolarmente il ferro chelato.
Il ferro è uno dei nutrienti vegetali che devono essere integrati in quasi tutti i sistemi acquaponici.
Per integrare il ferro, ferro chelato deve essere aggiunto ai sistemi.
Ammissibile secondo gli standard USDA Organic, il ferro chelato è uno ione di ferro chelato artificialmente, essenzialmente ferro attaccato a una molecola organica per renderlo solubile.
Aggiungendo ferro chelato, carenze di ferro nelle vostre piante possono essere evitato .
Le forme più comuni di ferro chelato sono:
FeEDTA: Questa è una forma leggermente tossica che i praticanti acquaponici non dovrebbe utilizzo. Questo tipo di ferro chelato è comunemente usato come erbicida per uccidere le erbacce a foglia larga. Non dovrebbe essere usato solo per la sua tossicità, ma anche perché tipicamente chela efficacemente solo il ferro fino all'intervallo di pH di 6,3 o 6,4. Al di sopra di questo intervallo, non è un chelato stabile. Così, l'uso di FeEDTA nel tuo sistema a pH 7.0 costante rappresenta una notevole quantità di denaro sprecato rispetto ad altre forme di ferro chelato. Per questa ragione, Raccomando che i professionisti AP non utilizzino FeEDTA. È ironico che questa sia la forma più comunemente venduta e utilizzata di ferro chelato nei sistemi acquaponici in quanto è abbastanza inefficace, l'equivalente del moderno "olio di serpente acquaponico".
FeDTPA: Questo è ciò che consiglio per la maggior parte dei sistemi con valori di pH compresi tra 6 e 7,5. È comunemente disponibile nei negozi di prati e giardini. (Scaricalo online qui.)
FeEDDHA: Questo è quello che consiglio per i sistemi che hanno valori di pH fino a 9,0 (speriamo che il tuo pH non diventi mai così alto!), e la migliore forma completa di chelato di ferro, soprattutto per i sistemi di avviamento. Efficace in un ampio intervallo di pH, FeEDDHA mantiene la solubilità del ferro in quasi tutte le condizioni dell'acqua incontrate dai sistemi acquaponici all'avvio
Il fertilizzante ferro chelato è disponibile da molti fornitori diversi e di solito è facile da trovare in un negozio di ferramenta locale.
Ci sono due scuole di pensiero sull'aggiunta di ferro chelato.
1) Addizione in risposta a carenza
Alcuni dicono che il ferro chelato dovrebbe essere applicato ogni volta che si nota una carenza. Questo è un metodo di dosaggio ragionevole e reazionario, ma alla fine significa che le tue piante devono prima soffrire di esaurimento e carenza di ferro prima che il problema venga affrontato. In questo scenario la produzione dell'impianto può essere influenzata negativamente.
2) Aggiunta su base regolare 
L'altro (e meglio) La scuola di pensiero è quella di applicare il ferro alla velocità standard del sistema UVI di 2 mg/L ogni tre settimane. (Il Dr. Rakocy dell'Università delle Isole Vergini è stato il primo a progettare un sistema acquaponico DWC standard. Molti dei nostri numeri e rapporti acquaponici oggi sono tratti dalla sua ricerca.) Per maggiori dettagli su quanto ferro usare, guarda Iron in Aquaponics – Parte 2 (Quanto mi serve?)
Il ferro può essere applicato anche attraverso un'applicazione fogliare, utilizzando ferro chelato o solfato ferroso miscelati a basse concentrazioni. L'applicazione fogliare è ottima per una risposta rapida. Ma poiché il ferro non è un nutriente mobile all'interno dei tessuti vegetali, il ferro dovrà essere integrato regolarmente usando questo metodo, che richiede tempo, e alla fine metodo di integrazione di ferro meno efficace .
In sintesi, il ferro può essere dosato regolarmente in modo che non si verifichino carenze di ferro nel sistema.
Mentre molti professionisti si lamentano del costo, se acquistato nel sacchetto da 5-10 libbre, il ferro chelato non è davvero molto costoso, e spesso anche in grandi impianti commerciali, durerà per molti mesi.
Alla velocità di dosaggio sopra, 10 libbre, Un sacchetto da $ 15 di FeDTPA chelato durerà oltre un anno o meno di $ 1 al mese. A concentrazioni di ferro più elevate durerà molto più a lungo.
Molte persone ci hanno chiesto dove possono trovare buoni integratori di ferro e quanto costano. Ecco queste informazioni:
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Un amico e lettore di blog ci ha fatto sapere di questo prodotto che sembrava aver trasformato il suo intero sistema in acqua rossa dopo aver aggiunto 3 once. Sembra che il prodotto di Miller contenga colorante rosso! Una tintura probabilmente non farà male ai tuoi pesci, ma ricontrolla per sicurezza.
Speriamo che questo post sul blog ti aiuti a mantenere in salute il tuo sistema. Per saperne di più sui sistemi acquaponici, dai un'occhiata al nostro canale Youtube.
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