Субстраты для гидропоники

Субстрат - одно из составляющих метода гидропоники. Причём, некоторые его виды применяются не только при гидропонном выращивании, но и при обычном, геопонном культивировании растений.

Современные гидропонные системы прошли долгий путь совершенствования, начиная от использования речного гравия и песка в самых первых системах. Идеальная среда способна удерживать примерно одинаковые концентрации воды и воздуха. Растению необходим как кислород, так и питание. Способность субстрата удерживать воду/воздух определяется пространством между гранулами или волокнами субстрата.

Мелкий песок имеет очень маленькое промежуточное пространство, которое не способно удерживать много воздуха и воды. С другой стороны, крупный гравий имеет большое промежуточное пространство, которое может удерживать много как воды, так и воздуха. Однако, как говорит наука, если промежуточное пространство слишком большое, то потеряется капиллярный эффект и вода просто стечет с гравия.

Если в вашей системе обеспечивается постоянная циркуляция питательного раствора, то, при хорошем омывании, можно использовать быстродренирующий вариант. Но для систем, где нет такой циркуляции постоянно, крупный гравий является неподходящим субстратом.

Наиболее часто используемые субстраты для гидропоники: кокосовое волокно, перлит, керамзит и мелкий гравий. Каждый из этих субстратов может использоваться отдельно или в комбинации с другим для достижения лучшего результата. Например, кокосовое волокно, смешанное в пропорции 50/50 с перлитом, может удерживать больше воздуха, чем просто волокно.

Кокосовый субстрат

Перлит

Вермикулит

Механические свойства расслоенного вермикулита: - малый вес, составляющий 100-150 кг/м3 (для сравнения 1 м3 торфа весит 500-600 кг);
- негорючесть;
- гнилостойкость;
- большая поглотительная способность (прочно удерживает многие макро- и микроэлементы, в том числе воду);
- высокая влагоемкость (300-400%);
- стойкость против насекомых и грызунов,
- теплоизолирующая способность,
- звукоизолирующая способность,
- электроизолирующая способность,
- способность сохранять структуру.

Вермикулит - вторичный минерал, образовавшийся в результате изменения слюды. В зависимости от происхождения и технологической обработки объемная масса вермикулита варьирует от 48 до 169 кг/м3.

Вермикулит входит в состав таких пород, как дунит, серпентин и пироксенит. Подобно слюде, вермикулит расслаивается. Окраска - от темно-желто-коричневой до светло-коричневой; может быть окрашен в зеленый и бронзовый цвета. Перед употреблением вермикулит подвергают специальной термической обработке - расслоению. При нагревании до 250-350°С вермикулит увеличивается в объеме почти в 15-25 раз. Это объясняется тем, что повышение температуры вызывает превращение воды, содержащейся в слюде, в пар, который расширяет полости между микроскопическими пластинками минерала. Подвергшийся термической обработке вермикулит представляет собой очень легкий, зернистый, сыпучий материал серебристой или золотистой окраски.

Когда вермикулит продолжительное время используется как субстрат в чистом виде, происходит деформация решетчатой структуры частиц, в результате ухудшается дренаж и ослабевает аэрация корневой системы. По этим соображениям вермикулит рекомендуется смешивать с перлитом или торфом.

Керамзит

Это строительный материал, выпускаемый в виде гранул диаметром 2-50 мм. Производится из глины, прошедшей термическую обработку. В гидропонике используют дробленный керамзит с размером частиц 2-5 мм. Дробленые гранулы имеют пористую структуру, позволяющую удерживать питательный раствор. Керамзит отличается высокой механической прочностью на раздавливание и относительно небольшой влагоемкостыо (60%). Под влиянием корневых выделений гранулы керамзита разрушаются, в результате чего возрастает объемная и удельная масса субстрата.
В результате разведения растения в керамзите более 3-4 лет происходит накопление метаболитов - продуктов жизнедеятельности растительного организма, которое способствует развитию бактерий, вызывающих задержку в развитии и даже гибель растения. Чтобы не допустить этого, керамзит необходимо периодически промывать водой или перекисью водорода слабой концентрации (3%).

Мох.

В гидропонике используется сфагновый мох, который, подобно торфу, проветривают, измельчают и известкуют.

При редком смачивании мха питательным раствором образуется влагоемкая, хорошо аэрируемая и насыщенная элементами питания среда.

Минеральная вата.

Минеральная вата впервые использована как субстрат в 1969 году в Дании. Минеральную вату получают при плавлении смеси из 60% базальта, 20% известняка и 20% кокса при 1500 - 2000?С. По составу минвата аналогична почвенным минералам, но не является источником питательных веществ. В связи с добавлением известняка минвата имеет щелочную реакцию (рН 7,5-8,5), но, не обладая буферной способностью, быстро принимает реакцию используемого питательного раствора. Связывающее вещество, которое используют при получении минваты, поддерживает волокна на определенном расстоянии друг от друга. Это, с одной стороны, предупреждает уплотнение и полученный продукт сохраняет стабильную форму в течение продолжительного времени, с другой - улучшает пористость, влагоемкость и капиллярные свойства ваты. Минвата легкая (90 кг/м2), по физическим свойствам приближается к верховому торфу и стерильная, т.е. не содержит сорняков, патогенов и токсических веществ.

Гидрогель

Гидрогели - специальные полимеры, выпускаются в виде сухого порошка или гранул. При наличии воды способны быстро разбухать и удерживать большое количество воды (0,3 - 0,5л на 1 гр. сухого препарата) и водорастворимых удобрений. Они вносятся в почву, смеси, компосты и любые другие субстраты, использующиеся для выращивания растений.
Пенистая лава и крупнозернистая пемза. Породы вулканического происхождения, обладающие пористой структурой. Отличаются высокой поглотительной способностью и долговечностью. Однако химические свойства этих пород далеки от идеала: они содержат большое количество свободной извести и других соединений, оказывающих влияние на питательный раствор. В частности, некоторые составные части раствора переходят в такую форму, в которой они уже не могут быть усвоены растением. С данным недостатком можно справиться одним из следующих способов:

• при помощи серной кислоты. Породу необходимо промыть в водном растворе серной кислоты (соотношение воды и серной кислоты 1:1) до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков газа. После этого породу оставляют на длительный срок в чистой воде, чтобы удалить остатки серной кислоты, а затем тщательно промывают в проточной воде.
• при помощи суперфосфата. Породу выдерживают в течении суток в водном растворе суперфосфата (75 г - на 1 л кипяченой воды), после чего тщательно промывают в чистой воде.

В результате описанных процедур вредные химические вещества полностью выводятся из породы.

Термозит (доменный шлак)

Термозит производится из каменноугольных или коксовых шлаков доменных печей. Представляет собой гравие подобный пористый материал. Как субстрат lля разведения комнатных растений неидеален, так как обладает следующими недостатками:

• частицы термозита имеют острые края, что делает его небезопасным в применении,
• характеризуется высокой щелочностью (до 43% СаО).

Оба недостатка можно устранить. В первом случае к термозиту рекомендуется добавить 10% кварцевого песка. Песок вводят в субстрат перед обработкой. Во втором случае, как и вулканические породы, термозит подвергают предварительной обработке с целью удаления из него ядовитых веществ (соединений серы и извести). Для того, чтобы определить, содержит ли термозит серу или известь, необходимо провести следующий опыт. В стеклянную банку кладут около 1 л шлака, во другую банку наливают 0,5 л воды, в которую затем осторожно вводят такое же количество серной кислоты. Разведенную серную кислоту вливают в банку со шлаком и смотрят, появится ли на поверхности раствора пена, (пузырьки газа с запахом тухлых яиц). Если да, то шлак необходимо выдерживать в серном растворе до тех пор, пока он не перестанет выделять пузырьки газа, после чего шлак загружают на длительное время в чистую воду и затем промывают в проточной воде. Для проверки полноты удаления остатков серной кислоты в воду, в которой промывался шлак, опускают лакмусовую бумажку. Если бумажка показывает нейтральную или слабокислую реакцию, значит, термозит готов для дальнейшего употребления.

Внимание! Ни в коем случае не поступайте наоборот: не заливайте воду в серную кислоту!
Растения, выращиваемые на термозите, нуждаются в частых поливах.

Гравий и гранитный щебень.

Это самые распространенные и долговечные субстраты, характеризующиеся следующими свойствами:

• низкой влагоемкостью (8,4%);
• повышенным содержанием известковых частиц.
  

Для снижения излишней щелочности субстрат промывают слабым раствором фосфорной кислоты или водным раствором суперфосфата (200 г - на 10 л воды), после чего тщательно споласкивают в чистой воде.

Для выращивания гидропонных культур рекомендуются гравий и щебень с размером частиц 2-5 мм. Субстрат требует частого увлажнения.

Песок.

В гидропонном растениеводстве используют песок крупной фракции (с размером частиц диаметром 0,6-2,5 мм). Известковые частицы удаляют из песка водным раствором фосфорной кислоты. Обработанный субстрат тщательно промывают в чистой воде.

Торф

Наиболее пригоден для субстратных культур сфагновый торф верховых болот с нормальной зольностью (не более 12%) и степенью разложения 10-25%. Высокозольный торф не пригоден в качестве питательной среды: его можно использовать лишь как удобрение.



Обсудить на форуме