Статьи

» Мелиорация почвы » Питание растений » Характеристики удобрений » Оборудование » Томат, перец, баклажан » Огурец » Тепличные грунты » Выращивание огурцов » Капуста » Корнеплоды » Характеристики корнеплодов » Лук репчатый » Чеснок

>> Малораспространенные культуры

» Однолетние овощные культуры » Двулетние овощные культуры

>> Овощи на гидропонике

>>; Садовые культуры

>> Борьба с вредителями и болезнями







   Субстраты для выращивания растений. Питательные растворы

При культуре без почвы для растений создается искусственная корнеобитаемая среда, которая обеспечивается материалами органического или минерального происхождения, называемыми субстратами. Они должны отвечать определенным требованиям: хорошо удерживать корни растений, создавать для корней благоприятные физические условия и быть наиболее нейтральными, то есть не выделять в питательный раствор посторонние химические вещества, которые могут быть вредными для культивируемых растений. Водная культура, то есть погружение корней прямо в питательный раствор применяется очень редко (чаще в научных исследованиях), так как в твердых субстратах создаются для корней лучшие условия аэрации.

Наибольшее распространение взамен почвы получили минеральные субстраты: гравий, керамзит, гранитная щебенка, перлит, вермикулит и их смеси. Можно применять также гранулированные пластмассы (поровинил, мипласт и др.), а также природные органические субстраты (торф, мох, опилки). Все эти материалы имеют различные физические свойства: размер частиц, удельный и объемный вес, водовместимость, пористость.

Всесторонняя оценка субстратов с точки зрения создания наиболее благоприятных условий для растений показала, что лучшим из минеральных субстратов является дробленый керамзит с объемным насыпным весом 660 кг/м 3 (по данным Е. И. Ермакова и Р. И. Штрейс, совхоз «Тепличный», 1968 г ). Однако при более длительном изучении оказалось, что керамзит как субстрат недолговечен: в нем под влиянием питательного раствора происходят глубокие физико-химические изменения с высвобождением вредных для растений окислов кремния и алюминия. Керамзит быстро засоляется и долго сохраняет грибную инфекцию. По мнению большинства наших и зарубежных исследователей в настоящее время лучшим субстратом являются гравий и щебень, содержащие минимум (не более 20%) карбонатных включений. По данным С. Ф. Ващенко ( 1974 г .), промышленные гидропоникумы мира используют преимущественно эти субстраты.

Экспериментальная гидропонная установка ЦСБС более 20 лет успешно работает на гравийном субстрате. Гравий речного происхождения уложен в стеллажи послойно: на дне, на уровне дренажных полутруб — крупная галька размером 17—50 мм (дренажный слой толщиной 11 см ), затем — средняя фракция размером 8—17 мм слоем 12,5 см и сверху мелкая фракция размером 2—8 мм слоем 8 см . Два верхних слоя уложены строго горизонтально, а дренажный слой заполняет все неровности в дне стеллажа. Такая укладка гравия во все годы использования установки обеспечивала равномерное по всему стеллажу (длина около 40 м ) наполнение субстрата раствором и хороший сток его~обратно в бак для хранения в подачи питательного раствора.

В конце вегетации каждой культуры необходимо тщательно удалять из субстрата остатки корней, а при каждой смене раствора — промывать его чистой водой. Чтобы не нарушать послойную укладку гравия, стеллажи многократно заполняют водой выше уровня субстрата и, аккуратно перемешивая верхний корнеобитаемый слой, собирают с поверхности остатки корней. Дезинфекцию субстрата проводят после его промывки. По технологии, разработанной НИИ овощного хозяйства (НИИОХ) дезинфекцию гравия и щебня проводят 5%-ным формалином в течение трех суток с последующей 4—5-кратной промывкой теплой водой. При выращивании цветочных растений на гидропонике в ЦСБС дезинфекцию гравия проводили 3—5%-ным раствором серной кислоты или карбатионом с последующей промывкой водой всей системы питания.

Растения, лишенные почвы в гидропонной культуре, получают необходимые элементы питания из раствора удобрений, подаваемого к их корням. Питательный раствор должен содержать оптимальное количество и соотношение элементов, участвующих в минеральном питании растений. Недостаток и избыток их одинаково вреден и может снижать продуктивность растений и даже привести их к гибели. Известна роль каждого макроэлемента (азот, фосфор, калий, сера, кальций, магний) и микроэлемента (железо, бор, медь, цинк, марганец, молибден, кобальт) в жизни растения, все они необходимы для нормального роста и взаимонезаменяемы.

Раствор должен содержать все необходимые питательные вещества в усвояемой для растения форме и в соотношении, максимально обеспечивающем потенциальные возможности растения в формировании урожая. Растворы должны быть физиологически уравновешенными, не содержать вредных для растений веществ и иметь концентрацию, которая создавала бы осмотическое давление не выше, чем в растении. Большая часть исследователей питания растений в условиях гидропоники считает, что состав питательного раствора должен быть специфичным для разных видов растений и отличаться для одного и того же вида в разные фазы роста и развития. В мире создано и используется более 500 питательных растворов, значительно отличающихся концентрацией и соотношением составляющих их элементов. Но при этом надо учитывать избирательную способность растений — они поглощают из, раствора то, что им необходимо в данный момент вегетации и в зависимости от условий окружающей среды.

По общему мнению наших и зарубежных ученых, для составления питательных растворов азот надо вносить в форме селитр, фосфор — обычного или двойного суперфосфата или монокальциевого фосфата, калий — в форме сернокислого калия, но лучше калийной селитры, магний — сернокислый. Рекомендуются органические соли железа. Впервые полноценный питательный раствор, на котором были выращены зеленые растения, предложили более 120 лет тому назад ученые В. Кноп и Ю. Сакс, а для песчаных культур — Гель-ригель. Содержание солей на 1000 литров в граммах: калия азотнокислого — 250, калия фосфорнокислого (однозамещенного) — 250, кальция азотнокислого—1000, магния сернокислого — 250. Для песчаных культур Д. Н. Прянишниковым предложен следующий состав (в граммах на 1 кг песка): аммония азотнокислого — 0,240; калия хлористого — 0,150; кальция фосфорнокислого (двузамещенного)—0,172; магния сернокислого — 0,060; кальция сернокислого — 0,344; железа хлорного — 0,025.

В нашей стране получили широкое применение для овощных культур раствор В. А. Чеснокова и Е. Н. Базыриной, а для цветочных растений — раствор Э. Ю. Абеле в модификации Российской академии коммунального хозяйства (АКХ). Концентрации солей макроэлементов (азот, фосфор, калий, магний) для указанных культур отличаются не очень сильно, по микроэлементам различия для овощных и цветочных культур более существенны (табл. 17).

Обычно сначала готовят концентрированный раствор всех солей по отдельности, рассчитанный на объем бака, а затем эти растворы при хорошем перемешивании разводят водой до нужных объема и концентрации. Раствор микроэлементов готовят следующим образом: вначале растворяют борную кислоту в 0,8 л горячей воды, затем добавляют по каплям 5—10 мл концентрированной серной кислоты; после этого последовательно растворяют сернокислый цинк, сернокислое железо и сернокислый марганец; после полного растворения всех элементов добавляют сернокислую медь и доводят объем раствора до 1 литра. Приготовленный таким образом раствор прозрачен и не имеет осадка. Если количество микроэлементов была рассчитано на 1000 л раствора, то для приготовления рабочего раствора нужно влить 1 см 3 концентрата микроэлементов на 1 литр воды.

В процессе роста и развития растения потребляют из раствора необходимые им элементы в соответствии с фазой роста и микроклиматом теплицы. Состав раствора и соотношение в нем элементов непрерывно меняется. Чтобы поддерживать раствор пригодным для питания растений, проводят его корректировки: на основании анализа содержания в растворе основных макроэлементов добавляют соли в количествах, необходимых для доведения состава раствора до первоначального.

Универсальные питательные растворы для гидропонной культуры овощных (1) и цветочных (2) растений

 

Химическое соединение

Концентрация, г на 1000 л воды

I — по Чеснокову — Базыриной

2 — по Абеле

Макроэлементы

Аммиачная селитра

200

240

Суперфосфат

550

500

Калийная селитра

500

560

Сернокислый магний

300

320

Микроэлементы

Железо сернокислое (окисное)

6,5

Железо лимонно-аммиачное

8,7

Марганец сернокислый

1,9

0,5

Борная кислота

2,9

0,8

Молибденовокислый аммоний

0,1

Кобальт азотнокислый

0,1

Цинк сернокислый

0,2

0,1

Медь сернокислая

0.2

0,1

Серная кислота

0,9

 

Примечание. Раствор Э. Ю. Абеле для цветочных растений в модификации АКХ несколько ослаблен по содержанию азота (аммиачной селитры — 200 г .), калия (калийной селитры — 400 г ), магния (сернокислого магния — 300 г ) и не содержит сернокислого железа. Вместо последнего в раствор вводятся хелаты (железосодержащие органические соединения — Fe — ДТПА), растворимые в воде, устойчивые по содержанию железа в растворе (И. С. Бояркина, Т. Н. Краснова, 1970).

На основании накопленного опыта минерального питания растений на гидропонике в овощеводческих и цветоводческих хозяйствах корректировки раствора проводятся 1—2 раза в неделю. Полную смену раствора делают 1 раз в полтора-два месяца. Емкость резервуара, из которого подается раствор, должна обеспечивать около 30 литров питательного раствора на 1 м 2 площади субстрата. Раствор подают к растениям 2—4 раза в сутки, в зависимости от сезона и возраста растений. При смене раствора рекомендуется сбрасывать его полностью и 1—2 дня подавать растениям чистую воду. После этого нужно сделать анализ промывной воды и вносить удобрения на основании анализа до заданного уровня. При свежем субстрате можно не менять раствор в течение всего периода вегетации растений.

Для поддержания нужной концентрации питательного раствора необходима небольшая агрохимическая лаборатория, в которой проводят еженедельные химические анализы. Кроме того, надо следить за кислотностью раствора. В ЦСБС при выращивании цветочных растений на гидропонике рН раствора определяли ежедневно и до. водили до нужного уровня (рН=6,5) внесением в раствор серной кислоты. Гравийный субстрат нейтрален и практически не поглощает питательные элементы, кроме фосфора. Для корректировки раствора по этому элементу проводили анализ содержания фосфора в гравии один раз в 2 недели. Наши исследования состава питательного раствора в течение 4 лет показали, что содержание питательных элементов при еженедельной корректировке находится в пределах, рекомендуемых для цветочных растений.

Чтобы поддерживать в растворе необходимое количество питательных элементов (мл/л, азот-120, фосфор-90, калий-186, кальций—180, магний —30), достаточно полностью менять питательный раствор Абеле 1 раз в месяц. Один раз в неделю нужно добавлять в него (из расчета на 1 л воды): аммиачную селитру — ]г, калийную селитру—1,1 г; суперфосфат следует добавлять 1 раз в две недели —2,2 г (между сменой раствора).

www.maxisad.ru 2008 - статьи по выращиванию овощей