дренажно питательный субстрат что это
Обзор субстратов для малообъемного выращивания: плюсы и минусы
Все больше тепличных хозяйств в России предпочитают малообъемную технологию выращивания сельхозкультур. Рынок быстро реагирует на потребности агропрома и предлагает разные виды субстратов, так что выбрать подходящий зачастую бывает непросто
О том, какими свойствами они обладают и как не запутаться в их разнообразии, рассказывает агроном-консультант компании ТЕХНОНИКОЛЬ, кандидат с.-х. наук Александра Старцева.
Преимущества малообъемной технологии
Переход тепличных хозяйств на малообъемную технологию связан с ее очевидными преимуществами: пористость субстратов намного выше, чем в почве (в каменной вате, например, она доходит до 95-97%). Это сокращает энергетические затраты растений на преодоление сопротивления почвы, что обеспечивает дополнительную прибавку урожая. Капиллярные свойства субстрата, а также поддержание необходимого объема дренажа в процессе выращивания дают возможность кислороду беспрепятственно поступать к корням: содержание воздуха в корневой зоне может составлять 35-40%. За счет благоприятной аэрации и более точного регулирования влажности формируется меньшая масса корней, но с лучшими поглотительными свойствами. Малообъемная технология позволят лучше контролировать условия выращивания культур. В результате уменьшается расход воды, удобрений, пестицидов, а также снижаются трудозатраты.
Но используя малообъемную технологию, агроном должен тщательного соблюдать необходимые условия, регулярно контролировать среду обитания корней и быстро реагировать на потребности растений. Каждый вид субстрата имеет свои специфические свойства, преимущества и недостатки, которые нужно учитывать для эффективного управления ростом культур.
Субстраты делятся на две большие группы: неорганические (минеральная вата, стекловата, пемза, перлит, вермикулит, гравий, гранитный щебень, песок, керамзит, цеолиты, гидрогель) и органические (торф, кокос, опилки, древесная кора, рисовая шелуха).
Наиболее распространены торф, кокос и минеральная вата. Некоторые субстраты можно комбинировать, составляя из них смеси для получения необходимых свойств. Например, торф смешивают с перлитом для улучшения дренажных возможностей субстрата.
При выборе субстрата важно обращать внимание на его структуру и прочность, водно-физические, биологические и химические характеристики.
Свойства твердой фазы
Каменная, или минеральная вата – это расплавленные при высокой температуре (1400-17000 С) вулканические породы. По химический составу этот субстрат близок к почве, основным компонентом которой также является кремнезем (диоксид кремния). Кремнезем обладает высокой твердостью и прочностью. Соединения кремния играют роль минерального каркаса почвы, он входит в состав наиболее устойчивых к разрушению минералов. Добавление доломита позволяет получить более тонкое и длинное волокно, что положительно влияет на пористость, структуру и прочность субстрата. Так, например, толщина волокна субстрата SPELAND всего 3-5 мкм.
Торф и кокос – органические компоненты, которые могут со временем разлагаться и давать усадку. Прочность и необходимые водно-физические свойства кокосового субстрата сохраняются благодаря разному соотношению мелкой и крупной фракции. Чем мельче фракции кокоса, тем быстрее он усаживается и теряет механическую стабильность.
В минеральной вате прочность, механическая стабильность и долгосрочность использования обеспечиваются хаотичным расположением волокон: в кубиках оно вертикально-хаотичное для улучшения дренажных свойств, а в матах – горизонтально-хаотичное, за счет чего питательный раствор распределяется равномерно по всему объему субстрата.
Кроме того, благодаря легкости и пористости (95-97% порового пространства) каменная вата легче транспортируется, чем торф и кокос.
Водно-физические свойства складываются из трех составляющих: твердая (обеспечение прочности), жидкая (распределение питательного раствора) и газообразная (обеспечение корней достаточным количеством кислорода).
Распределение воды
Субстраты обладают разными водно-физическими свойствами. На влагоемкость кокоса влияет соотношение крупной и мелкой фракции – чем мельче фракция, тем субстрат более влагоемкий. При этом он быстрее усаживается, а преобладание крупной фракции делает субстрат более пористым и долговечным.
В минеральной вате содержится больше доступной воды, чем в торфе и кокосе. После стекания раствора в субстрате из каменной ваты остается около 80-85% питательного раствора, 10-15% объема занимает воздух и 3-5% составляют сами волокна.
Средние значения доступной влаги для минваты – 60-80%, для торфа и кокоса – 30-40%, содержание связанной воды в каменной вате составляет в среднем 4-7%, тогда как в торфе и кокосе – 30-40%.
В каменной вате легкодоступной для растений воды больше, чем в любом виде субстрата. Это означает, что при таком снижении влаги, когда на других субстратах уже наблюдается увядание растений, на минеральной вате они все еще способны поглощать воду. Но на минвате испарение воды из субстрата происходит более интенсивно, чем в других средах. Это связано с хорошими капиллярными свойствами каменной ваты, поэтому ее полив проводятся чаще. Торф – наиболее влагоемкий субстрат, и поливать его можно реже. Если в хозяйстве есть проблемы с системой полива, то лучше использовать торф. Перерыв в поливах, возможный на торфе, на каменной вате будет губительным.
Большое значение имеет градиент влажности субстрата: влага должна распределяться максимально равномерно по его высоте. Важно, чтобы каменная вата была пропитана сверху донизу, как губка, а внизу не происходило застоя влаги. Этого можно добиться благодаря выбору качественного субстрата, а также правильной стратегии полива. При поливе под действием силы тяжести питательный раствор постепенно опускается вниз. Избыток жидкости проходит через дренажные отверстия. В то время как свежий воздух втягивается в верхние слои мата, обеспечивая корневую систему новой порцией кислорода.
Поэтому при использовании субстратов из каменной ваты многое будет зависеть от стратегии поливов, которая является одним из основных рычагов управления развитием растений. Перед применением минеральной ваты надо убедиться, что поверхность пола теплицы выровнена, чтобы влага внутри матов распределялась равномерно.
Влагоемкие субстраты способствуют вегетативному росту растений и быстрому увеличению корневой системы. Более сухие субстраты обеспечивают генеративное развитие культур. Кокосовый субстрат в начале выращивания направляет растения вегетативно, поэтому он хорошо подходит для летнего оборота.
Аэрация субстрата
Плотность субстрата не должна быть слишком высокой. Чем она больше, тем ниже порозность и тем меньше у корней доступа к кислороду. При этом устойчивость субстрата к деформации будет выше. Плотность каменной ваты SPELAND подобрана в зависимости от требований культур: у матов SPELAND VEGA она составляет 72 кг/м3, кубиков SPELAND MID – 85 кг/м3, SPELAND FLORA – 85 кг/м3.
Чрезмерная плотность субстрата сдерживает образование новых корней, которые в основном и поглощают калий, кальций и магний. В процессе минерализации торф со временем уплотняется, что может привести к дефициту кислорода в корневой зоне. При недостатке кислорода снижается поглощение воды растениями, наблюдается отток калия, магния, фосфора и сульфатов из корня в питательный раствор. Кроме того, в анаэробных условиях накапливается нитрит-ион, который оказывает токсичное действие на корневую систему. Кокос более длительный срок сохраняет свою структуру по сравнению с торфом. А каменная вата дает минимальную усадку за счет равномерного распределения волокон.
Качественные характеристики органических субстратов могут различаться не только в зависимости от производителя, но и даже внутри одной партии. Далее рассмотрим биологические и химические свойства некоторых субстратов.
Биологические свойства
Органические субстраты являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. В них изначально могут присутствовать патогены (например Pitium, Fusarium).
Каменная вата – практически стерильный субстрат, так как при изготовлении он подвергается действию высоких температур.
Минвата обладает высокой устойчивостью к патогенам. В то же время ее трудно заселить полезными микроорганизмами – для них там нет питания. Только через определенный период, когда у растений появляется корневая система, биопрепараты становятся оправданными, так как микроорганизмы смогут функционировать за счет корневых выделений и отмерших корней. Применение биопрепаратов необходимо начинать на этапе выращивания рассады, чтобы наполнить субстрат полезными микроорганизмами, которые будут сопротивляться патогенам.
Преимущество использования органических субстратов заключается в более простом способе утилизации. Утилизация минеральной ваты достаточно затратна.
При нагревании кокосового субстрата более 28ОС происходит разложение органического вещества, а снижение кислорода провоцирует активность анаэробных микроорганизмов. Из-за этого в корневую среду выделяются фенольные вещества, которые могут обжечь растения.
Химические свойства
В отличие от торфа минеральная вата инертна и не обладает буферностью, в результате чего ею легко управлять в процессе выращивания растений. Если торф и кокос в связи с высокой емкостью катионного обмена способны прощать ошибки агрохимиков, то каменная вата быстро откликается на изменение питательного раствора. А это требует четкого соблюдения технологии питания растений.
Перед посадкой кокос промывают от солей, используя повышенные дозы кальциевой селитры для насыщения поглощающего комплекса. В зависимости от характеристик торфа его подготовка может включать раскисление, иначе повышенная кислотность субстрата будет блокировать часть кальция и магния.
Минеральная вата не требует промывания, ее сразу насыщают питательным раствором. Субстраты с ограниченной катионной адсорбционной способностью не влияют на состав раствора, которым они наполняются в начале периода посева, и поэтому нет никаких оснований вносить в них удобрения заранее. В таких случаях состав питательного раствора, используемого для насыщения, соответствует тому составу субстратного раствора в корневой среде, который необходим в начале вегетационного периода.
Если поливная вода содержит много балластных веществ (натрий и хлор), то лучше использовать минеральную вату, так как ее легко промыть от токсичных элементов. В то время как емкость катионного обмена в кокосе будет задерживать данные ионы и препятствовать полноценному питанию.
В процессе минерализации органического вещества в торфе может накапливаться аммиачный и нитратный азот, что оказывает токсичное действие на корни растений.
В закрытых системах с рециркуляцией дренажного раствора применение кокоса и торфа недопустимо, так как мелкие частицы засоряют систему фильтрации. В странах с ограниченными водными ресурсами законодательство обязывает хозяйства пользоваться рециркуляцией дренажного раствора. Это позволяет снизить расход воды и удобрений на 25-30%, а по сравнению с выращиванием на торфе без рециркуляции раствора расход воды и удобрений снижается в 1,5-2 раза.
Таким образом, идеальный субстрат для малообъемной технологии выращивания растений должен быть легок в управлении, иметь большую порозность, низкую насыпную плотность, благоприятную аэрацию и высокую влагоудерживающую способность. Корни в таком субстрате свободно распределяются по всему объему, формируется сильная корневая система, обладающая высокой поглотительной способностью.
Так, например, каменная вата SPELAND легко управляема и процессы, происходящие в ней, более предсказуемые, чем в почве и органических субстратах. Это возможно благодаря небольшому объему, постоянству химического состава и природы минеральной части субстрата, а также отсутствию буферности, микроорганизмов и органического вещества. Она устойчива к высоким температурам и действию химических соединений. После пропарки и обеззараживания каменная вата не теряет своих свойств. В ней можно выращивать почти все овощи, кроме корнеплодов.
Каждый субстрат имеет свои преимущества и недостатки, производители овощей выбирают наиболее подходящий к конкретным условиям материал, и каменная вата с каждым годом занимает все большие площади тепличных хозяйств.
(Автор: агроном-консультант компании ТЕХНОНИКОЛЬ, кандидат с.-х. наук Александра Старцева).
Субстраты для домашних растений
Субстрат – это питательная среда, в которой может выращиваться растение. Цветоводы часто называют субстрат грунтом, почвой, земляной смесью, основой для выращивания. При этом необходимо понимать, что все эти определения ни в коем случае не подразумевают обычную землю из сада. В природе растения, выращиваемые сейчас в комнатных условиях, растут в регионах с совершенно разными типами почв. Поэтому и субстрат для выращивания горшечных цветов будет зависеть от вида растения.
Как получить субстрат для цветов? Есть лишь два пути:
При самостоятельном изготовлении субстрата нужно помнить, что он собирается из нескольких компонентов, а при использовании частей торфяной, луговой или листовой земли нужно быть уверенным, что она не содержит в себе вредителей или возбудителей болезней. Иначе ваше любимое дорогое, редкое или экзотическое растение может быстро погибнуть.
Основные качества, которыми должен обладать «идеальный» субстрат для выращивания, следующие:
— наличие питательных веществ;
— отсутствие токсинных компонентов;
— подходящая виду растения pH почвы.
Субстрат для орхидных
Орхидеям, как и всем эпифитным, просто необходимо, чтобы корни имели прямой доступ к воздуху. Во времена первых завозов орхидей в Европу, они гибли именно из-за того, что их пытались выращивать в обычной садовой земле. Поэтому основное требование к субстрату для орхидей – беспрепятственный доступ к корням воздуха и удержание достаточного количества влаги.
Приготовление грунта для орхидей своими руками
1) Основа такого грунта – куски коры деревьев, это может быть сосна, дуб или кокосовый субстрат.
Сосновую найти, конечно, проще. Кусочки коры сосны представляют собой крупные фракции и выполняют основу субстрата, обеспечивая главную его функцию – воздухопроницаемость.
Кора сосны собирается в лесу, для этого находится упавшее или срубленное около года назад дерево. Со ствола берутся только те кусочки, которые не приходится с силой отрывать, они отваливаются сами. С живой растущей сосны кору брать не целесообразно, она слишком смолянистая, ее все равно придется менять.
Конечно, можно воспользоваться сервисом магазинов и купить готовые брикеты с корой. Или обратиться к работникам лесопилки, съездить на лесопилораму и взять куски коры там.
После этого кору нужно 20-30 мин. прокипятить, чтобы обезвредить от личинок паразитов и болезнетворных микробов.
Кокосовый субстрат – оптимальная среда для выращивания орхидей. Кислотность субстрата соответствует значениям рН 5,6-6,5. Эти показатели отвечают кислотности листового перегноя и являются оптимальными для большинства растений. В кокосовом субстрате не содержится патогенны. При полном насыщении субстрата влагой сохраняется беспрепятственный доступ воздуха к корням при этом удерживается достаточное количества влаги.
Он необходим для удержания влаги, потому что если использовать субстрат на одной коре, то поливать орхидеи придется каждый день. Кроме того, мох обладает антисептическими средствами, что улучшает характеристику субстрата. Для орхидных чаще всего используется мох сфагнум, соотношения корой 2:1. Сфагнум может браться живой, замороженный или сушеный. Высушенный мох предварительно нужно вымочить в воде, замороженному – дать несколько часов на согревание при комнатной температуре.
Он действует в качестве абсорбента и антисептика. Добавляется на дно в виде слоя из небольших кусочков древесного угля. Также можно применять таблетки активированного угля, в этом случае их нужно растолочь и смешать с остальными частями субстрата.
В таком грунте орхидее развиваются, растут и цветут прекрасно!
Субстрат для фиалок и цикламенов
Основное требование к грунту у сенполий и цикламенов схожее – он должен быть рыхлым, легким, достаточно воздушным, хорошо удерживать влагу, но не переувлажняться. При избытке влаги в почве корни сенполий и клубни цикламенов очень быстро заболевают, повреждаются гнилями.
Оптимальным вариантом грунта для этих цветов можно считать следующее сочетание:
Песок обязательно используется крупный, вместе с перлитом эти фракции обеспечивают легкость и рыхлость грунта, хорошую проводимость воздуха.
Существует еще один маленький секрет, делающий субстрат для геснериевых и цикламенов очень удачным для выращивания. О нем знают не все цветоводы, но он очень полезен. Суть его в добавлении в подготовленный грунт немного полу перепревшей хвои. Собирается такой опад в хвойных лесах под стволами деревьев. Добавленная хвоя придает субстрату кислую реакцию, которая очень нравится фиалкам и цикламеном.
Главное – не переборщить, хвои в субстрат вносится меньше, чем других частей. И использовать лучше сосновые иглы, а не хвою от ели.
Субстрат для горшечных цветов, предпочитающих нейтральные почвы
Большинству растений, выращиваемых в доме, подходят нейтральные почвы или слегка щелочные, слегка кислотные, то есть все равно близкие к нейтральным. Примулы, пеларгонии, лавр и мирт, бегонии, драцены и кордилины, фуксии, глоксинии и множество других цветов будет прекрасно чувствовать себя, произрастая на таком субстрате.
Существует несколько рецептов составления зерновой смеси с нейтральной реакцией. Например, можно использовать такой:
1) Берутся два объема кокосового субстрата.
Поскольку кокосовый субстрат произведен из волокон кокосового ореха, который в период своей жизнедеятельности накапливал питательные вещества, в этом субстрате содержится большое количество питательных элементов, необходимых для растений.
2) Один объем листовой земли.
Листовая получается при перепревании листового опада, она очень легкая и придает рыхлость всему субстрату.
3) Один объем перегноя.
Перегнойная земля – смесь перегнившего навоза и верхних пластов почвы. Она плотная, но нужна в субстрате, как компонент очень богатый органическими питательными веществами.
4) И один объем песка.
Используется хорошо промытый речной, он необходим для хорошей водопроницаемости субстрата. Также применяется в виде дренажного элемента.
Данный состав – готовый рецепт субстрата для большинства комнатных растений, способный обеспечить все требования по питательности, достаточной проводимости воды и воздуха.
К перечисленным выше компонентам иногда добавляется торф или луговая земля (земля с верховых луговых пастбищ).
Торф
О нем стоит сказать отдельно. Потому что в отличие от других видов земель (луговой, вересковой, дерновой, древесной и т.д.), которые зачастую являются лишь частями почвенной смеси, торф часто применяется и как самостоятельный вид субстрата.
В чистом виде он обычно используется в торфяных таблетках, которые сейчас набирают все большую популярность у садоводов, огородников и любителей комнатных растений. Торфяные таблетки не годятся для длительного выращивания растений, а вот для рассады, проращивания семян или укоренения они – настоящая «палочка-выручалочка». Таблетка представляет собой спрессованный верховой торф с добавлением необходимых для роста микроэлементов, упакованный в сетчатую оболочку. Перед использование таблетка заливается теплой водой и увеличивает свой объем в несколько раз, представляя из себя готовый «стаканчик» субстрата.
В чем удобство применения торфяных таблеток для цветоводов-любителей:
— торф не ограничивает развитие корневой системы, не травмирует ее;
— таблетки удобны для выращивания цветов и садовых растений из семян, не дает грязи, избавляет от работы с грунтом;
— повышают всхожесть семян;
— не нуждаются в дополнительных подкормках;
— пористая структура торфа позволяет корням дышать;
— в этих таблетках отлично укореняются листовые черенки сенполий, черенки фикусов, кротона и других трудных для укоренения домашних растений;
— натуральная оболочка в виде сетки позволяет пересаживать сеянец без вреда для корневой системы, просто погружая его в ямку нового субстрата.
Особенность субстрата у покупных горшечных цветов
Все растения, которые привозятся в наши цветочные магазины из-за границы (особенно это касается голландских) произрастают не в том грунте, который лучше всего подходит для их вида, а транспортировочном. Таково требование карантинных служб и связано оно с тем, чтобы не допустить ввоза в страну вместе с грунтом болезней и вредителей.
Основу транспортировочной смеси составляет обычно торф, реже – кокосовое волокно, основной минус транспортировочной смеси в очень быстром пересыхании.
Поэтому, купив комнатное растение, обязательно нужно узнать какой субстрат ему подходит и пересадить цветок в подходящий ему грунт.
Дополнительные элементы субстрата
Кроме основных видов земли для составления субстрата, в него можно вводить дополнительные элементы, улучшающие его структуру или характеристику.
Примером таких элементов может быть:
Эти шарики строительного материала известны всем цветоводам. Керамзит вводят в земляную смесь для ее разрыхления или используют как дренаж.
Применяется так же, как и перлит, для рыхлости субстрата.
Это специальный полимер, имеющий способность поглощать большое количество воды. В итоге вес поглощенной воды может получиться в несколько раз больше, чем вес самих гранул гидрогеля. Затем поглощенная жидкость (вода или вода с растворенными удобрениями) отдается растениям по мере надобности.
Легкий и удобный материал, вводится в субстрат как разрыхлитель.
Кусочки поролона вводятся в землесмесь в том случае, когда нужно повысить влагоемкость. Для этой цели он может применяться вместе с мхом или полностью замещать его.
В любом случае важно помнить самые главные правила посадки цветов:
При грамотном подходе и верном составлении субстратов уход за комнатными растениями станет нетрудным, а зеленые питомцы будут только радовать бурным ростом и красотой цветения.
Субстраты
При выращивании растений на гидропонике, необходимо позаботиться не только о питательных растворах, но и о субстрате. Он необходим для наполнения ёмкостей, в которых находятся саженцы. Субстрат применяют при традиционном культивировании в качестве разрыхлителей и мульчи. Его добавляют в почву.
При гидропонике он выполняет иную функцию. Его задача удерживать растения, доставлять к корням влагу; выполняет функцию дренажа. Какие субстраты применяют гидропонеры? Как их использовать?
Основные требования к материалу
Не все субстраты подходят для выращивания культур на гидропонике. Не применяют огородный грунт. Он легко смешивается с питательным раствором, что приводит к загрязнению жидкости и системы в целом. В питательной среде развивается патологическая микрофлора, что вызывает различные патологии и заболевания растений.
В почве находятся микроэлементы, которые необходимы для развития саженцев. Такие же минеральные вещества содержатся и в жидкой питательной среде. Избыток питания нарушит метаболизм в тканях и приведёт к патологиям. Какими характеристиками должен обладать материал?
Не рекомендуют применять в качестве субстрата мелкий речной песок. Он вымывается, плохо удерживает воду; быстро впитывает влагу, но в дальнейшем она стекает вниз. Речной песок не отличается хорошей воздухопроницаемостью. Он слёживается, перекрывая доступ воздуха к корневой системе.
Перед тем как уложить дренаж в ёмкости для выращивания растений его необходимо подготовить. Для каждого материала своя определённая схема обработки.
Среди основных принципов отмечают дезинфекцию, анализ кислотно-щелочного баланса. РН дренажа должен быть нейтральным, 5,5 единиц. Для тестирования приобретают лакмусовую бумажку или тест-растворы.
Какой дренаж использовать?
Субстрат для растений на гидропонике приобретают у проверенного производителя. На упаковке указываются характеристики материала. Производитель обычно обрабатывает его дезинфицирующими р-рами, нормализует РН. Гидропонистам остаётся только наполнить ёмкости и установить на постоянное место выращивания саженцев.
В качестве дренажного материала для гидропоники растениеводы используют мох сфагнум. Его приобретают в спрессованном или гранулированном виде. Он поглощает большое количество воды, в 70 раз больше своей массы. Его рН — 3 единицы. Он отличается не только хорошей гигроскопичностью и воздухопроницаемостью. Мох является природным антисептиком.
При выращивании комнатных цветов растениеводы части выбирают для гидропоники гидрогель. Растения развиваются без субстрата. Гель производится в виде цветных шариков, которые красиво дополняют интерьер помещения.
1 л вещества удерживает 400 мл влаги. Он хорошо впитывает питательный раствор, обеспечивая цветам нормальное развитие. Материал полимерный. При соприкосновении с водой он быстро набухает, увеличивается в размере.
Как подготовить субстрат?
Дренаж, в который используется для выращивания растений на питательной среде необходимо сначала подготовить, прежде чем закладывать его в ёмкости. Если материал приобретается у производителя, то внимательно изучают характеристики грунта. В инструкции указывают, каким действиям необходимо его подвергнуть.