Меню

Выращивание роз в стекловате

Выращивание томата на минеральной вате

Автор: переработанная статья Алексея Куренина

Минеральная вата для гидропоники отличается от строительной изоляционной ваты наличием у её волокон гидрофильных свойств. Как субстрат минеральная вата хороша тем, что она стерильна, не содержит органических веществ, не меняет свои свойства во время использования, не поглощает и не выделяет питательных и др. веществ, лёгкая, обладает оптимальным соотношением вода/воздух, «управляемая», готова к использованию, упакована в светостабилизированную плёнку.

Выращвиать на вате можно практически все растения, может за исключением корнеплодов. На практике, основными культурами являются все выращиваемые в теплицах — томат, огурец, перец, баклажан, розы, антуриум и другие цветочные культуры, выращивают салат и все «зеленные» культуры.

В настоящее время лидером среди производителей минеральных ват для гидропонного выращивания растений является Grodan. Только у Grodan есть двуслойные минераловатные маты (серия Мастер) у которых верхний слой намного плотнее нижнего.

Выровненность, границы влажности, соотношение воздух/вода, повторное насыщение, растределение воды в субстрате, контроль за рН и Ес, способность к промыванию, плотность, сухой или влажный характер субстрата и т д — вот те параметры, по которым судят о том хороший субстрат или плохой. И все эти параметры должны быть в определённом балансе, например кубики для расады должны быть твёрдыми или мягкими ? С одной стороны необходима прочность, так как кубик должен держать форму, легко дренировать, содержать достаточно воздуха, но с другой стороны если сделать вату прочной (плотной), то укоренение будет идти трудно, корням же надо расти в этой вате, а в плотном субстрате делать это тяжело.

Главная и самая частая ошибка новичков — это переувлажнение: так как вата не выглядит так, как-будто в ней много воды, в вате практически ВСЯ вода в субстрате доступна растениям, поэтому и переливают.

Краткое описание технологии работы с кубиками и ватой «Гродан»

  • Пробки в кассетах Grodan используются для выращивания сеянцев (томат, перец, буклажан и др.) Пробки напитывают питательныи раствором с концентрацией Ес 1-1,5 мСм/см и рН 5,1-5,2. Напитывают их методом погружения.
  • Посев производится сухими семенами (если они протравлены). Сверху они присыпаются слоем вермикулита 3-5 мм (можно перлит или другой чистый инертный материал, например, прокаленный песок).
  • Накрывается плёнкой. Плёнка убирается при появлени 50% сходов.
  • Далее полив производится питательным раствором с кислотностью рН 5.5 и концентрацией Ес около 1.5-2 , в зависимости от требований культуры.Полив производится либо методом погружения либо поливом сверху (не под напором)
  • Необходимость полива определяется по признакам увядания крайних растений (около труб, с краёв, на солнце и т.д.)
  • По мере роста минераловатые пробки Grodan пикируются в кубики (такие культуры как огурец выращиваются прямым посевом в кубик).
  • Кубики напитывают методом погружения или поливом сверху (необходимо избыточное количество раствора, 2-3 объёма) , рН 5.1-5.2 Ес около 2-2.5 (зависит от выращиваемой культуры). «Напитанность» проверяется на весах — вес полностью напитанного кубика (100х100х65) около 580 грамм.
  • Далее кубики поливаются по весу. Необходимо взвешивать какое-то количество кубиков и определять средний вес. Как только вес снизился до необходимого, производится полив сверху (около 150 — 200 мл на кубик) или полив подтопелнием до полного насыщения кубика. Для томата, перца и баклажана это 300-350 гр для огурца 350-400 гр. (для кубика 100х100х65).
  • Полив производится раствором с рН 5.5, а Ес постепенно повышается по 0,2 мСм/см после каждого полива. Концентрация раствора для полива зависит от концентрации в кубике, состояния растения и стоящих задач. Но ориентировочно в кубике должно быть для огурца около 2,5 мСм/см для томата до 4мСм/см (когда стоит под лампами, позднее, когда вынесена в теплицу, может повышаться до 6-8 мСм/см). Разница между поливным раствором и концентрацией в кубике около 1-1,5 мСм/см ( т.е., если поливаете раствором с концентрацией 3 мСм/см, то в кубике должно быть 4-4.5 мСМ/см , и наоборот).
  • Далее, когда рассада готова для пересадки в мат. Мат предварительно напитывают питательным раствором с рН 5.0-5.2 и Ес 2.5-3 огурец и 3,5-4 томат. Напитывать маты необходимо полностью и минимум за сутки до посадки. Кубики с растениями ставят в отверстия в плёночной рубашке, затем всталяется капельница. В плёнке мата прорезаются дренажные отверстия.

Выращивание роз в стекловате

Выращивание огурцов на минеральной вате .
Семена огурцов высевают в небольшие рассадные кубики, и после прорастания кубики переставляют в более крупные блоки, либо проводят прямой посев в 7,5 см или 10 см кубики. Обычная производственная практика состоит в проращивании семян огурца в лотках с вермикулитом и пикировкой в блоки, либо прямым посевом в блоки для летней/второй культуры. Блоки необходимо расставлять для предотвращения взаимозатенения листьев растений. Проращивание проводят при относительно низкой ЕС питательного раствора (1,5 мСм/см), в последующем ЕС медленно повышают по мере роста растений. Выращивание в блоках, имеющих снизу дренажные желобки, является идеальным для огурцов, поскольку растения обычно чувствительны к избытку влаги в субстрате. Блоки устанавливают с ориентацией желобков в том же направлении, что и общий уклон гряды в теплице, и эта ориентация должна сохраняться при перестановке блоков на гряды. Если блоки с желобками не употребляются, важно, чтобы блоки размещались на слое перлита или аналогичного рыхлого материала для предотвращения образования водоупора листом полиэтиленовой пленки. Тонкая корневая система огурцов меньше подходит для желобов, где получается относительно высокое отношение воды к воздуху, но при промышленных урожаях 150 огурцов/м2 становится понятным, что они могут хорошо справляться при использовании любых доступных материалов, включая минераловатные плиты низкой плотности, если последние хорошо приготовлены.
Температура субстрата при проращивании должна быть постоянно не менее 200, желательно 21-220. Для этого используют отопительные трубы под стеллажом или трубы, размещаемые для подачи максимального тепла непосредственно минераловатным плитам. Температура поливной воды также важна на этой стадии, потому что подаваемый в блоки объем больше по сравнению с термальным объемом. Поливная вода должна нагреваться минимально до 18° или достигать температуры воздуха в теплице до поступления к растениям.
Огурцы обычно выращивают на стандартных минераловатных плитах при плотности посадки 2 растения на плиту. При выращивании в теплице плотность посадки составляет 1,4-1,5 раст.|/м2, что составляет объем субстрата не менее 10 л/м2, желательно немного больше. Некоторые схемы выращивания предусматривают 2-3 культуры огурца в год, и в этом случае плотность ранней культуры составляет 1,5 раст./м2 и в осенний период — 1-2 раст./м2 для получения плодов более высокого качества.
При выращивании можно использовать стандартные плиты глубиной 7,5 см, шириной — 20-25 см с минеральной ватой низкой или высокой плотности в зависимости от намерения их вторичного использования. Согласно опытам, проведенным в Голландии несколько лет назад плиты высотой 7,5 см давали такой же урожай огурцов высокого качества в продленной культуре, как и плиты высотой 15 см, которые ранее были более популярны. В тех же опытах было подтверждено, что плотность минеральной ваты не имеет большого значения. Изучали также минеральную вату от 5 производителей, а также желоба из вспененного полиуретана. Результаты урожая были одинаковые.
Растения обычно выращивают в два ряда с расстоянием между растениями в ряду 40-50 см. Также можно выращивать при загущении вдвое в 1 ряд с разведением растений по U-образной системе. При этом в обоих случаях объем минеральной ваты для каждого растения должен быть одинаков.
Огурцы хорошо отзывчивы на утепление корневой зоны. Оптимальная температура субстрата составляет 21-23°.
Полив. Перед посадкой рассады плиты нагревают до 20°. Плиты располагают по возможности ближе к трубам отопления, но не касаясь их. Также важно использовать теплую воду для поливов в первые 2 недели после посадки: пока корни не прорастут в плиты, подаваемый объем воды не достаточен для оказания влияния на температуру плит, но холодная вода может вызвать резкое охлаждение небольших зон субстрата. Этого нужно избегать, особенно в солнечные дни, когда трубы обогрева холоднее и подаваемый объем воды больше. В таких условиях в корневой зоне температура может упасть до уровней, вызывающих повреждение корневых волосков и позволяющих развиваться грибным болезням (Pythium).
Рассадные кубики должны плотно устанавливаться на плиты, и капельницы должны осуществлять полив через кубики. В первый период полив проводят достаточно часто, чтобы быть уверенными, что объем плиты под кубиками достаточно влажный, и прорастание корней происходит нормально. После укоренения растений полив проводят по мере необходимости. В пасмурные дни избыточный объем воды, который используется для дренажа, необходимо ограничивать до 5% от внесенного объема. И большую часть потребности в воде необходимо удовлетворять в начале дня. В солнечные дни объем дренажа увеличивают до 15-20% и поливной объем распределяют в течение всего дня, с последним поливом за час до захода солнца.
Если пасмурная погода сохраняется несколько дней, то существует риск возрастания ЕС в плите, особенно в связи с накоплением хлоридов и сульфатов. В этом случае необходимо дать единовременный повышенный полив питательным раствором в начале дня при пониженной ЕС раствора для того, чтобы вымыть эти соли.
Питание Точная программа по питанию огурца учитывает потребность в поглощении калия в течение всего периода выращивания на основе большого количества наблюдений в промышленной культуре. Соотношение К:Са должно быть близким 2:1 в течение всего сезона в отличие от ранее принятых рекомендаций для огурца на минеральной вате, где рекомендовалось поддерживать уровень К в течении сборов не менее 40%. В последних рекомендациях соотношение К:Са питательного раствора составляет 1,5:1 в период до одной недели до сборов и затем 2:1 до конца сезона. В летней культуре необходимо повышенное внесение кальция в период до первого сбора.
Электроприводность и рН раствора. Электропроводность вносимого раствора должна учитывать время года, условия выращивания и стадию роста. Для наиболее ранних культур на севере Европы до середины января необходимо иметь ЕС 3,0 мСм/см до начала первого сбора, понижая до 2,8 мСм/см, пока не будут убраны все плоды с главного стебля, затем понижая до 2,0 мСм/см до конца года. При поздних посадках начинать следует с величины 2,5 мСм/см, снижая до 2,0 мСм/см в течение сезона. Эти значения требуют хорошего качества используемой воды. Если вода содержит высокие значения натрия, все указанные показания ЕС необходимо увеличить на 0,3-0,5 мСм/см. При этом величина питательного раствора в плитах не должна повышаться более 3,0 мСм/см, поскольку нежелательна какая-либо потеря мощности растения, и опыт Голландии показывает, что при данных значениях ЕС окраска плодов и качество должны быть выше. В Великобритании большинство фермеров предпочитают поддерживать в летний период в плитах ЕС 2,5-3,0 мСм/см, и эта точка зрения поддерживается исследованиями в Канаде, где было показано, что общее повышение урожайности повышается при относительно низких уровнях ЕС летом, вплоть до 2,2 мСм/см без достоверного снижения качества плодов. Повышение электропроводности в плитах до 3,5-4,0 мСм/см может иметь смысл к концу культуры при поздних сроках выращивания для улучшения качества плодов при ухудшающихся условиях роста. ЕС питательного раствора может немного меняться в период сборов для того, чтобы учесть мощность роста и баланс культуры. Например, поздние посадки, которые имеют высокую нагрузку плодов на главном стебле, будут иметь преимущества при высоких концентрациях и более высоком снабжении калием. Это особенно важно для огурцов во избежание внезапного понижения снабжения калием на любой стадии. Если растениям доступно большее количество калия чем нужно, механизм его поглощения будет подавляться для предотвращения избыточного поступления калия в растение. Относительно быстрое снижение в доступном калии может привести к его недостаточности, пока растения не будут в состоянии вернуться к нормальному поглощению. Недостаток К на огурце можно определить по бледной кайме на молодых листьях, с дальнейшим покоричневением кончиков листьев при усугублении проблемы.
Культура огурца может выдержать некоторые изменения рН питательного раствора в субстрате. Необходимо поддерживать рН 5,5-6 в корневой зоне. В зимний период, когда рост листьев не сбалансирован развитием плодов, могут наблюдаться тенденции в повышении рН в субстрате. Это происходит потому, что растения поглощают много нитратного азота и при внесении его добавочного количества с раствором в плиту вносятся бикарбонаты, повышающие щелочную и буферную емкости раствора. Этого можно избежать, поддерживая рН раствора ниже 5 при уверенности, что плиты будут постоянно промываться, и в случае необходимости будет добавлен аммиачный азот.
Контроль питания На культуре огурца очень важно производить отбор выжимки из минераловатной плиты из зоны с активной корневой системой. Иногда можно наблюдать большую разницу между выжимкой из мест с активными корнями и без них по величине рН, ЕС и уровням элементов питания. Это происходит вследствие быстрого поглощения некоторых элементов, особенно К, когда идет массовый налив плодов. Образец, взятый из глубины корневой зоны, в этой стадии показывает гораздо более низкие величины ЕС, чем от места, близкого к капельнице. Такая разница показывает на период, требующий усиленного питания, однако это происходит в том случае, если образец взят из корневой зоны. Необходимо отбирать образцы примерно на половине расстояния между капельницей и растением, но ближе к растениям.
В отличие от томатов, огурцы не переносят высокий уровень натрия и хлоридов, т.о. эти элементы не должны применяться при подкормках. Поливная вода для огурцов должны содержать не более 50 мг/л Nа, и даже при этих уровнях, особенно в рециркуляционных системах, необходим тщательный мониторинг.
Огурцы требуют особых доз меди, чем большинство других культур. Если содержание меди в субстрате слишком низкое, то возникают проблемы с качеством плодов с поверхностью и окрашиванием, и общий урожай также снижается. Огурцы также чувствительны к уровням бора и молибдена, особенно в начале года. Признаки токсичности бора быстро проявляются, если его содержание в плите слишком высокое.
Уровни кремния. По некоторым данным огурцы, как и розы, отзывчивы на внесение кремния. Кремний обычно не учитывают как элемент питания, но в случае огурцов требуется достаточное количество кремния в субстрате для улучшения плотности клеточных стенок и верхней поверхности листьев. Более мощные темные листья, которые образуются при адекватном снабжении Si, могут также улучшить их фотосинтетическую способность и, вследствие этого, урожайность. По опытным данным прибавка урожая в 10% отмечена при достаточном снабжении огурца Si. По другим данным, пораженность растений мучнистой росой снизилась с 25% до 21% при внесении Si с раствором и непосредственно в субстрат.
Большинство почв и ростовых субстратов содержат более чем достаточно Si, и во многих случаях достаточное его количество вносится с водой. Для инертных субстратов могут быть проблемы, если вода содержит меньше рекомендуемого уровня 20-30 мг/л Si. Наиболее эффективный путь повышения уровней Si может быть при использовании в питательном растворе метасиликата калия. Это удобрение нельзя вносить в бак с питательным раствором, поскольку оно химически реагирует с другими удобрениями, и оно требует использования специального бака, расположенного ниже, чем первые два. Также можно использовать другие источники Si, однако их труднее удержать в растворе, и существует большая вероятность с проблемой закупорки капельниц. Еще одна сложность состоит в том, что метасиликат калия имеет сильную щелочную реакцию, и при его использовании возрастает количество потребляемой кислоты для нейтрализации раствора. Метасиликат калия также содержит калий, и это необходимо учитывать при расчете режима питания. Жидкий метасиликат калия, содержащий 9% кремния, вносят в дозе 14 л/м3 маточного (1:100) раствора, и при его использовании требуется снизить дозу калийной селитры на 15 кг и добавить примерно 20 л 60%-ной азотной кислоты в маточный раствор (не в раствор с метасиликатом) или в кислотный бак.

Баклажаны на минеральной вате.
Баклажаны широко выращивают на минеральной вате, начиная с 1980-х гг., когда было показано значительное увеличение урожайности при использовании этого субстрата. Относительно грубая и мощная корневая система требует глубоких субстратов 10 см или больше, но большинство фермеров сегодня используют стандартные 7,5-см плиты без проблем. Требования к теплицам аналогичны требованиям огурца, однако используют технологию выращивания рассады, применяемую для перцев. Не выявлено преимуществ для баклажанов при обогреве субстрата, но при раннем выращивании в северной Европе подогрев должен быть экономически оправдан. Семена высевают в небольшие кубики или мультиблоки из минеральной ваты, затем сеянцы переставляются в рассадные блоки большего размера. Обычно плотность посадки составляет 2,5 раст./м2 при формировании растений в два стебля, и не больше, чем 2 раст./м2 при 3-стебельной культуре. При большей загущенности очень трудно проводить уход за культурой и обработку от вредителей и болезней.
Вегетативный рост поддерживают сначала более высокими ночными температурами, не позволяя формироваться плодам, пока не сформируется достаточно мощный куст. При подкормке используют стандартный огуречный раствор. Как показали исследования, начальная величина ЕСЗ мСм/см является предпочтительной для предохранения от слишком сильного роста в период до начала плодообразования, но в дальнейшем в плитах необходимо поддерживать ЕС до 2 мСм/см как можно дольше при высокой нагрузке плодами. Баклажаны требуют относительно больших доз Мg с компенсацией в понижении доз К и Са для снижения общей ЕС раствора.

Субстраты в растениеводстве
Самые ранние попытки выращивать растения без почвы включают такие технологии, как песчаная культура, но они в общем доказали коммерческую непрактичность. Комплексность питания в инертных материалах для выращивания была идеальной для исследований и экспериментов по питанию растений, но была выше возможностей и опыта большинства промышленных производителей. Так как технология управления выращиванием успешно продвигалась, и полная картина питания культуры на производственном уровне стала проявляться в 1950-х и 1960-х гг., растениеводы снова начали рассматривать возможность беспочвенных систем выращивания.

Технология тонкой питательной пленки (NFT)
Ранее существовал практический выбор формы технологии тонкой питательной пленки, и это был выбор, который все еще оставался передовым, лидирующим для того времени. Первоначально она применялась для исследований и демонстрации того, как культуры можно успешно выращивать по NFT, но со временем, в середине 1970-х гг. это заняло небольшой масштаб среди немногих предприимчивых растениеводов, обнаружился потенциал, и это сохранилось до того, как она хорошо внедрилась и стала широко использоваться.
Самые ранние системы NFT основывались на тонкой пленке питательного раствора, протекающего между двумя слоями полиэтиленовой пленки, образующей гибкую трубку. Это было удобно и недорого, но показало трудность эффективного управления, и это скоро было заменено вариантом с открытым каналом. Открытый канал NFT был впервые приспособлен для томатов, а затем принят для ряда других культур, в основном овощей. Сравнительно чистая NFT продолжила широкое распространение из-за ее использования для салатной продукции, несмотря на то, что даже здесь гибридные системы используют полоски из полиуретановой пены или кубики минеральной ваты для поддержания культуры в канале из питательной пленки, которые сейчас популярны.
Самой обычной проблемой с NFT всегда было поддержание оптимального баланса между воздухом и водой в корневой зоне. При таком большом количестве факторов для контроля как уклон, скорость потока, толщина раствора, аэрация и толщина корневого мата, не удивительно, что NFT часто представляет трудность для управления. Тем не менее, NFT должна иметь ряд потенциальных преимуществ, которые, если их можно реализовать, делают систему привлекательной. Например, культура изолирована от почвы, поэтому она может поддерживаться свободной от почвенных болезнетворных микроорганизмов без необходимости в дорогостоящей и требующей затрат времени стерилизации. С тех пор как система была поднята с земли, температурой корневой зоны стало возможным управлять для максимизации роста. Потребности культуры в воде не нужно рассчитывать, культура просто потребляет то, что ей нужно, и дефицит объема система компенсирует автоматически.
С ретроспективой становится очевидным дальнейшее развитие. То что было нужно — это система выращивания со всеми преимуществами NFT, но поддерживающая корневую систему в микросреде, в которой можно легко поддерживать равновесие между воздухом и водой на оптимальном уровне.

Минеральная вата
Минеральная вата появилась на сцене вовремя. Конечно, использование минеральной ваты в качестве субстрата развивалось и испытывалось в начале 1970-х гг. в Дании, но к концу предыдущего десятилетия оно переместилось в Голландию, а оттуда в Великобританию и другие страны. Минеральную вату стали рассматривать в качестве связующего звена в NFT — материала для корней, которой мог бы свободно увлажняться и дренироваться, а также которым можно было бы управлять для обеспечения оптимального соотношения между воздухом и водой в корневой зоне.
Благодаря усилиям и опыту фирмы Гродания АС — датской компании, которая первой стала совершенствовать минеральную вату в качестве растениеводческого субстрата, минераловатные плиты вскоре были испытаны и утвердились по всей Европе для различных сельскохозяйственных культур. Сравнительно недавно широкое использование минеральной ваты распространилось еще больше в основных растениеводческих центрах Северной Америки, Австралии и Южной Азии и Ближнего Востока. За этот период времени минеральная вата оставалась во всех отношениях неизменным продуктом. По мере успешного накопления опыта со все более увеличивающимся спектром культур и условий выращивания, производственные технологии приспосабливали как можно более точно к характеристикам минераловатных плит, идя навстречу требованиям растениеводов. Сначала появились так называемые плиты с вертикальным волокном, в которых ориентация структуры волокон была изменена для распространения некоторого количества воды, подаваемой на поверхность плиты, и для изменения ее водоудерживающих характеристик. Затем появились плиты с низкой плотностью, более экономичные и с немного меньшим соотношением воздуха и воды, но с более коротким эксплуатационным периодом. Еще совсем недавно появились плиты с разной плотностью, позволяющие заказывать распространение воды, ее сток и аэрацию по глубине плиты для удовлетворения требований определенных культур.

Альтернативы минеральной вате
Поскольку минеральная вата удерживает позиции в Европе, испытывали и приспосабливали другие субстраты на некоторых производственных территориях. Плиты из стекловолокна совершенствовали в качестве альтернативы минеральной вате. Они имели выраженные слегка другие физические свойства, и могли предложить более хорошие перспективы по расположению и окончанию их эксплуатационного периода. Перлит, который в течение многих лет применяли в качестве добавки в горшечные компосты на основе торфа, преобразовался в изолированную систему выращивания томатов и других культур (это было во многом за счет усилий Западно-шотландского сельскохозяйственного колледжа в Очинкруве, и применение систем выращивания на перлите все еще является основным вокруг этой области). Полиуретановая пена, как отходы мебельной промышленности, измельчается и спрессовывается в плиты, что было развито в Бельгии, где она все еще широко используется. Пемза, увеличивающиеся в объеме скрепляющие наполнители и другие материалы, — все нашли своих поборников, часто в областях, где преимущество материала положено в основу поиска путей извлечения из них пользы.
Состояние субстратов более сложное, чем когда бы то ни было. Минеральная вата, конечно, все еще занимает центральную позицию и будет ее занимать еще многие годы, исследования и опыт, вложенные в минеральную вату, будут поддерживать ее значимость еще долгое время, даже если предположить, что существует немного дальнейших улучшений в совершенствовании ее структуры. Из того, что часть 3 данной книги сфокусирована только на минеральной вате, ясен большой объем экспертиз, вобравших использование этого субстрата за последние 20 лет. Но много исследований и коммерческих усилий вложено в менее универсально используемые субстраты, и большую часть их вдохновила своим успехом минеральная вата, и это будет по меньшей мере обеспечивать их существование на непродолжительное время. Трудно утверждать, что какие-либо из альтернативных субстратов, описанных здесь, когда-нибудь смогут противостоять полному превосходству минеральной ваты. Конечно, некоторые их этих материалов оправдают себя в отдельных ограниченных областях или для некоторых определенных систем выращивания, особенно там, где более подходящими являются гранулированные материалы, чем материалы для плит, но они, похоже, не имеют потенциала занять место минеральной ваты в мировом масштабе. Конечно же возможно, что какой-нибудь не важный до сих пор субстрат появится на сцене, чтобы превзойти превосходство минеральной ваты, но в данное время, похоже, что она продолжает оставаться опорой выращивания на субстратах на многие годы. Основные используемые или совершенствуемые сейчас субстраты можно сгруппировать в две обширные категории в соответствии с типом системы, в которой они наиболее часто используются.

Плиты и блоки Индивидуальные контейнеры Открытые лотки
Минеральная вата Перлит Вспененные наполнители
Полиуретановая пена Вспененные наполнители Пемза
Стекловолокно Пемза Влажный речной песок
Пена из дюропласта Цеолит
Шлаковолокно
Грануляты из минеральной ваты и смеси

Первая категория, в которой ярким примером является минеральная вата, в основном используется в структурированной форме, такой как ростовые плиты и блоки. Вторая категория охватывает материалы, обычно содержащиеся в пластиковых «подушках» или мешках. Третья категория включает материалы, обычно содержащиеся в открытых лотках разных видов. Материалы первой категории скрепляют или спрессовывают, двух других — гранулированные материалы.

Преимущества субстратов
Несколько преимуществ использования субстратов уже упоминались вскользь. Наиболее очевидным из них является то, что субстраты берут культуру из пограничной почвы в теплице. Маловероятно, хотя это может показаться, но почва не является действительно подходящей средой для корней при интенсивном растениеводстве. Ее структура различается, и трудно поддерживать культуру за культурой, обеспечивая соответствующее поступление кислорода к корням, делая возможным свободный доступ к культуре такого количества воды и питательных веществ, которые требуются, что нелегко.
Почва часто холоднее, чем воздух теплицы. Это ограничивает рост корневой системы, и задерживает развитие культуры. Обогрев большого объема почвы возможен, но дорог. Почва также является превосходной средой для роста грибных и иных заболеваний, которые неизбежно внедряются при интенсивных программах выращивания. Пытаться уничтожить их полностью путем стерилизации почвы очень трудно, так как это дорого и требует много времени.
Субстраты, подобные минеральной вате, превращают все недостатки почвы в преимущества. Они позволяют прекрасно управлять поступлением кислорода, воды и питательных элементов к корням. Они легкие, быстро нагреваются, и их можно экономично нагревать до оптимальных требований культуры. Они первоначально стерильны, и в большинстве случаев их можно стерилизовать для повторного использования более дешево и эффективно, чем почву.
Преимущества использования субстратов скорее, чем выращивание в почве, были широко продемонстрированы, особенно минеральной ваты. Даже те, кто использовал ее впервые, и кто неизбежно делал ошибки и часто не достигал всех преимуществ субстратных систем в первом сезоне, отмечали весомый урожай и улучшение качества, так же как и более существенное управление урожаем. Это обычно дает результат в увеличении финансовой прибыли, более чем достаточной для окупаемости затрат по вхождению в выращивание на субстрате. Немногие растениеводы, кто ушел от почвы, когда-либо решат вернуться обратно.
Дополнительные затраты на установление и начало работы системы выращивания на субстрата, хотя они, похоже, быстро покрываются, не следует недооценивать. Оборудование для орошения и удобрения, необходимое для субстрата, является основными капиталовложениями для большинства новых установок, а повышенные эксплуатационные расходы, включенные в закупку субстрата и повышенные количества удобрений и воду хорошего качества, могут быть возмещены. Даже трудозатраты могут быть выше при выращивании на субстрате из-за более мощного роста и более продолжительного периода продуктивности, но, несмотря на то, что требуется больше затрат труда для уборки увеличившегося урожая, нетрудно оправдать их стоимость.

Минеральная вата
Минеральную вату, которую иногда называют каменной ватой, производят из базальтовых горных пород или сходных с ними диабазов. Измельченную горную породу смешивают с коксом и смесь доводят до точки плавления при температуре 1.500° или около того. Затем из расплавленного материала делают волокна, наматывая их на ряд дисков, вращающихся с большой скоростью. Длина и толщина волокон — важные факторы, определяющие физические характеристики конечного продукта — контролируются главным образом температурой плавления и скоростью вращения дисков.
До того, как расплавленная горная порода попадает на диски, ее комбинируют с добавками, включающими известняк, смачивающий агент и органический полимер, соединяющий волокна вместе для производства плит. Полимеры обычно производят на основе фенола — материала похожего на пластичный бакелит. Другие материалы добавляют для обеспечения поглощения воды, хотя водоотталкивающая форма (наиболее часто используемая в качестве изолирующего материала в стройматериалах) также используется в гранулированной форме, как составная часть компостных смесей или как материал, добавляемый в почву.
Связующий агент является основополагающим для стабильности структуры минераловатных плит и блоков. Сила и распространенность связей между волокнами определяют продолжительность сохранения целостности структуры, возможность стерилизации паром и то, сколько раз ее можно повторно использовать без существенных нарушений структуры. Все минераловатные плиты стандартной плотности, пригодные для использования, показали, что они сохраняют соответствующую структуру в течение семи лет или больше для одной культуры длительного выращивания, как розы, или выдерживают повторное использование по меньшей мере для трех однолетних культур со стерилизацией паром перед каждой новой культурой. Плиты с пониженной плотностью имеют более короткий эксплуатационный период, но даже их можно стерилизовать и постоянно использовать по меньшей мере еще раз, если они хорошо сделаны. Когда волокна намотаны и начинают остывать, из них формируют либо свободный пучок, либо гранулы, или прессуют и формуют в контролируемых условиях для образования плит. Затем плиты можно разрезать на более мелкие блоки, кубики или кассеты. Эта формованная продукция обертывается или закатывается в соответствии с требованиями, и затем в ней можно проделывать отверстия для выращивания или что-либо еще. Распределение и ориентация волокон в конечном продукте определяются в процессе производства. Какое-то время ориентация волокон была в основном беспорядочной, но с тенденцией к горизонтальному расположению. Несколько лет назад было показано, что более хорошего стока и повышенной аэрации можно было достичь в плитах с преобладанием вертикального расположения волокон, поэтому скрепленная минераловатная продукция теперь основывается на вертикальном расположении волокон.

Характеристики скрепленной минеральной ваты
Скрепленная минераловатная продукция — плиты, кубики и кассеты — могут производиться в широком диапазоне плотности за счет разного давления под которым штампуются волокна. Стандартная величина несколько лет назад составляла 70-80 кг/м3, и до сих пор это наиболее распространенный размер. Тем не менее, продукция с более низкой плотностью также пригодна. Она немного дешевле за единицу объема, так как содержит меньше материалов, и предназначена для более короткого периода эксплуатации, как для односезонных овощных культур, хотя иногда ее можно стерилизовать и повторно использовать в течение ограниченного периода времени, если она тщательно сделана.
Материалы с пониженной плотностью имеют тенденцию удерживать меньше воды и больше воздуха при полной воздухо- и влагоемкости, чем стандартная продукция. Эта проблема редко встречается за исключением немногих особых ситуаций, но ее следует учитывать при управлении выращиванием. Более мелкие блоки и кубики следует всегда делать из минеральной ваты высокой плотности для обеспечения ее структурной целостности и стабильного соотношения воздуха и воды.
Широкий спектр скрепленной продукции доступен для использования в растениеводстве. Основным мировым поставщиком является датская компания Гродания АС, но минераловатная продукция нескольких других производителей также пригодна, включая культилен и базалан. Ростовые плиты обычно от 80 до 120 см в длину могут быть толщиной от 7,5,10 см до 15 см и шириной от 10 до 30 см. Ширина плиты выбирается в соответствии с продукцией теплицы и условиями выращивания культуры. Наиболее распространенной толщиной плит является 7,5 см, а более высокая стоимость более толстых плит редко дает существенную прибыть для основных растениеводческих культур. Отдельно от выбора высокой или низкой плотности волокон и горизонтального или вертикального расположения волокон в плитах может быть выбор плит необернутых или обернутых в полиэтиленовые пакеты отдельно или попарно. Наиболее распространены плиты для производства овощей в плитах толщиной 7,5 см и шириной 15 см с вертикальным расположением волокон.

Выбор минераловатных плит
Наиболее распространенными размерами и градациями минераловатных плит на время написания книги являлись:
— плотность — нормальная или пониженная,
— толщина — 7,5 — 10 см,
— длина — 80, 90,100 или 120 см,
-ширина — 12, 20, 25 или 30 см,
— конечная продукция — обернутая или необернутая.
Недавним выбором стала степень плотности волокон плиты. Это дает более тесное сплетение в верхней части плиты и менее сомкнутую структуру внизу. Такая плита считается особенно пригодной для цветов на срезку потому, что она обеспечивает более однородное распределение воды по плите и снижает риск переувлажнения, когда культура растет менее активно. Уплотняющий материал, близкий к поверхности плиты, обеспечивает более хорошее горизонтальное распространение питательного раствора от места полива, в то время как менее сомкнутая структура по сравнению с основанием улучшает дренаж и предоставляет более хорошую аэрацию в плите по направлению вниз. Конечным результатом являются подходящие условия для развития корней, которые могут быть достигнуты при большем соотношении объема плиты, который, таким образом, используется более эффективно.

Размножение на минеральной вате — возмозжности
Одним из главных преимуществ минеральной ваты как среды для выращивания является то, что ее можно производить во многих различных формах в соответствии с потребностями культуры и системой выращивания. Например, существует широкий спектр кассет, маленьких кубиков и блоков большего размера для прорастания семян, корневых черенков, укоренения растений, полученных микроразмножением и для более поздних стадий размножения растений. Специальная продукция включает капиллярные маты, тонкие плиты или полоски для выращивания водных растений или трав и гранулированные ростовые смеси для ландшафтных контейнеров на открытом воздухе. Наиболее часто используемые размеры кассет, кубиков и блоков для размножения растений показаны ниже. Включены не все возможные варианты.

Возможности выбора для размножения
КАССЕТЫ МИНИБЛОКИ
Цилиндрические кассеты на Индивидуальные кубики, обернутые полосками
полистиреновых лотках 5 х 5 х 4 см глубиной
2 х 2 х 2,7 см глубиной — 240 шт./лоток

КУБИКИ МУЛЬТИБЛОКИ
Отдельные «кубики» цилиндрической Кубики, объединенные вверху и образующие
или конической формы маты
2,5 х 2,5 х 4 см глубиной — 150 шт./лоток 2,5 х 2,5 х 4 см глубиной — 200 шт./мат
3,6 х 3,6 х 4 см глубиной — 77 шт./лоток 3,6 х 3,6 х 4 см глубиной — 98 шт./мат

БЛОКИ ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ
Отдельно обернутые блоки с или без желобков
7,5 х 7,5 х 6,5 или 10 см глубиной
10 х 10 х 6,5 глубиной

Распределение воздуха /воды
Основной особенностью минеральной ваты, являющейся ее огромным вкладом в скорость коммерческого восприятия, является то, что она легко удерживает оптимальное равновесие между воздухом и водой в структуре. Это значит, что культура никогда не будет страдать ни от водного стресса или иссушения или от подтопления, ни от кислородного голодания. Вполне возможно создать неблагоприятные окружающие условия для корней, но с достаточными растениеводческими знаниями это сделать очень трудно.
Обыкновенная минераловатная плита состоит только из 5% волокон и 95% пространства пор. Когда добавляют воду к минераловатной плите со свободным дренажем, он будет стекать до определенного уровня и оставлять воздух и воду без этого порозного пространства. Плита, насыщенная до полной влагоемкости, и получившая возможность свободного стока в основании останется с содержанием воды около 65% и содержанием воздуха около 30%, хотя действительные значения будут зависеть от таких факторов, как плотность волокон, высота плиты, направления волокон и наклона плиты. Таким образом, 10-литровая плита будет содержать более 6 л воды после орошения.
Воздух и вода распространяются в плите неравномерно. Очевидно, что большая часть воды будет в нижней части плиты, а больше воздуха — в верхней части при установившихся условиях, сопровождающих каждый цикл орошения. Характер распространения воздуха и воды внутри плиты используется культурой и позволяет ей развивать корневую систему по всей части общего объема, имеющего наилучший баланс для этой культуры. Многие культуры развивают более грубые корни, ищущие воду у основания плиты или вблизи него, а структуру тонких корней — выше. Если плотность волокон внутри плиты различается сверху вниз, как описано ранее, распространение воздуха и воды внутри объема плиты можно в дальнейшем исправить.
Независимо от того, какой тип плит используется, масса корней у большинства культур будет обнаружена внутри ограниченной части общего объема плиты там, где условия для корневой системы оптимальны. Это не является проблемой, но означает, что регулирование плит не следует менять так, например, как внезапно понижая или повышая уровень воды. Если такое случается, имеющаяся корневая система будет страдать, и развитие культуры будет приостановлено до тех пор, пока не сформируются новые корни в более подходящей части плиты.
Доступность воды в минераловатной плите и легкость, с которой ее может извлечь культура существенно больше, чем у большинства сред для выращивания в растениеводстве. В почве или торфе усилия, требуемые для извлечения воды из среды существенно увеличиваются по мере снижения содержания воды. Это означает, что как бы тщательно ни орошали культуру, будут возможности, когда растения находятся в состоянии водного стресса. На минеральной вате это проявление значительно меньше, примерно 90% общего запаса воды в плите может быть извлечено культурой до наступления существенного увеличения сопротивления. Это способствует более хорошему росту культуры, хотя это и имеет недостатком то, что растения формируют относительно небольшой объем корней потому, что они не нуждаются в экстенсивной эксплуатации субстрата для максимизации получения ими воды. Это приемлемо, если условия внутри плиты постоянны, но это может стать проблемой, если условия роста внутри занятого объема плиты станут менее благоприятными.

ПРЕИМУЩЕСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ
Минеральная вата имеет много преимуществ для растениевода:
* обладает высокой порозностью для воздуха и воды;
* поддерживает хорошее соотношение содержания воздуха и воды;
* химически инертна;
* структурно стабильна и имеет постоянство качества;
* не содержит патогенов;
* ее можно стерилизовать паром и использовать повторно.
Ограниченный объем минераловатной плиты означает, что она имеет низкую буферную способность для воды и питательных веществ, поэтому гидравлические свойства минеральной ваты являются важным фактором при оценке того, какой и даже имеется ли он — тот особый тип плит, который следует использовать в качестве растениеводческого субстрата.
Израильские производители ожидают возможности более широко использовать минеральную вату в качестве субстрата в течение следующего десятилетия, и исследования в Еврейском университете в Иерусалиме имели целью определить и измерить наиболее важные гидравлические свойства разных типов плит из минеральной ваты. Удержание воды изменяется во время циклов увлажнения и иссушения, и рассматривается как необходимость при таком роде работы, и теперь изменения часто проявляются при продвижении материалов производителями. В настоящее время, похоже, что физические свойства минераловатных плит от основных европейских производителей, хотя и проявляют некоторые краевые эффекты, достаточно схожи для того, чтобы любые из них были пригодны для большинства предусмотренных ситуаций, в которых ими соответственно управляют.
Если культуру на минеральной вате увлажнять таким образом, чтобы она никогда не содержала менее 15% воды или около четверти того, что содержится сразу после обильного орошения, тогда культура никогда не будет страдать от недостатка воды, если она имеет значительную и активную корневую систему. Если плиты имеют свободный сток у основания, культура никогда не будет страдать от подтопления потому, что в течение нескольких минут орошения минеральная вата будет снова содержать около ЗО% воздуха. Несмотря на эти основные преимущества минеральной ваты, много усилий следует приложить для повышения качества методик орошения и способов мониторинга для обеспечения того, чтобы баланс воздуха и воды в субстрате был как можно ближе к оптимальному. Эти методики обсуждаются ниже, а также в главах об отдельных культурах дается дополнительная информация.

ТРЕБОВАНИЯ К ВЫРАЩИВАНИЮ НА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЕ
Так как минеральная вата в сравнении с другими материалами является превосходным субстратом для большинства растениеводческих культур, ее можно только надежно использовать в качестве альтернативы почве, если доступно определенное оборудование. Возможно наиболее важным является источник воды хорошего качества в достаточном количестве в соответствии с потребностями культуры в течение года. Необходимый объем воды в любое определенное время является существенным, особенно в летние месяцы. Руководство по ежемесячным потребностям в воде основных тепличных культур приведено ниже.

Качество воды
Вода, содержащая большое количество нерастворимых солей, не является хорошей даже для почвенных культур, а для культур на минеральной вате это обычно гибельно. В наихудшем положении находятся рециркуляционные системы, в которых содержание солей быстро нарастает и вскоре прекращает рост культуры. Даже в открытых для стока установках вода плохого качества делает затруднительным управление выращиванием на минеральной вате.
Первой возможностью выбора, принимаемой во внимание, является дождевая вода. Она не содержит нерастворимых солей, поэтому является идеальной для использования на минеральной вате либо только она одна, либо в сочетании с водой из менее подходящего источника. Если вода хорошего качества недоступна, тогда следует рассмотреть возможность использования обработки воды для удаления нерастворимых солей. Другие пути обработки воды обсуждаются далее.

Питание
Другим существенным требованием для минеральной ваты является способность постоянно обеспечивать полный питательный раствор для культуры. В отличие от почвы, которая обычно обеспечивает основной источник питательных элементов, таких как кальций, фосфор и большинство из основных микроэлементов, минеральная вата полностью инертна и совсем ничего не дает культуре. Существует несколько способов приготовления и подачи правильно заданного питательного раствора для культуры, начиная от относительно простых и негибких, состоящих из одного смесительного бака, и до устройств из нескольких смесительных баков под компьютерным управлением. Все они обсуждаются далее.
Кроме зависимости от качества воды, может быть также необходимо оборудование по обеспечению регулирования кислотности либо отдельно, либо в качестве части оборудования для внесения удобрений. Это возможно сделать при особо совместимом источнике воды просто добавлением подходящей кислоты в запасающие баки, но этот выбор несет увеличивающийся риск чрезмерного подкисления.

Точное орошение
Третьей «необходимостью» является точная и надежная система капельного орошения. Требования к точному орошению на минеральной вате значительно более строгие, чем для соответствующей культуры, выращиваемой в почве. Растения выращивают в небольших изолированных объемах, часто только два или три на одной плите, поэтому важно знать, что каждая плита получает одинаковый объем питательного раствора при каждом поливе. Этого нелегко достичь, особенно, если применяемые объемы достаточно низкие и могут составлять до 50 мл/растение. Разработка, приведение в действие и эксплуатация системы орошения являются основным фактором для успешного выращивания на минеральной вате.

Минераловатные гранулы
В дополнение к формам в виде плит и блоков, минеральная вата может быть пригодна в связной форме, описанной как гранулы или пучки крупного, среднего и мелкого размера а пределах от 15 л/кг для наиболее крупной продукции и до менее 7 л/кг. Средние размеры частиц продукции из мелких частиц составляет около 3-6 мм в диаметре. Производят как водоотталкивающие формы, так и водопоглощающие; промежуточной абсорбции можно достичь путем смешивания этих двух. Водопоглощающие гранулы минеральной ваты в основном используются в качестве компоста для горшков. Водоотталкивающие формы наиболее широко используются для улучшения почвы. Когда-то множество растений выращивали на гранулах из минеральной ваты вместо современных более распространенных кассет и кубиков.
Некоторые растениеводы предпочитают использовать контейнеры с минераловатными гранулами. Для этих целей наилучшим материалом является смесь из водоотталкивающих и адсорбирующих гранул среднего размера. Немногие культуры — гербера, фрезии, цимбидиум — выращивают на такой смеси, которую также используют некоторые растениеводы для томатов и огурцов. Спектр предварительно смешанных и имеющих рН буфер продуктов пригоден для таких культур как орхидеи. Водопоглощающие гранулы среднего размера также используются в небольшом масштабе для декоративного садоводства, особенно в качестве легких субстратов для подвесных корзинок.
Потребности в питании культур на гранулах из минеральной ваты такие же, как те, что для скрепленной минеральной ваты. Материалы химически инертны, хотя не имеющие буфера гранулы имеют тенденцию к более высокому начальному рН, который следует иметь ввиду для короткого периода, когда новый материал применяется впервые. Правила орошения также просты, хотя высокая водоудерживающая способность смесей с небольшой глубиной, содержащая высокое соотношение абсорбирующих воду гранул делает особенно важным обеспечение хорошего стока из оснований контейнеров. Глубина контейнеров может регулироваться для достижения оптимального соотношения воздуха и воды в гранулах для любых определенных целей. Например, 5-см глубина из материала среднего размера будет удерживать 75% воды и 20% воздуха, в то время как 20-см глубина из того же материала удержит только 55% воды и 40% воздуха.

Советы и поддержка
Наконец, не следует игнорировать пригодность и техническую поддержку, особенно для незнакомых субстратов. Советы и некоторый опыт можно легко получить в интенсивном и технологически передовом растениеводческом центре, таком как Вестланд в Голландии, но будет гораздо сложнее найти их где-либо еще.
Не следует пропускать экспертизу производителей минеральной ваты и их распространителей в данных обстоятельствах. Они имеют профессиональный интерес в том, чтобы убедиться, что их продукт хорошо себя зарекомендовал везде, где он используется, и они имеют параллельный источник исчерпывающего опыта.
Аналитическая поддержка также будет нужна для текущего анализа субстратов. В некоторых областях опять-таки нет проблем, но в некоторых ситуациях поставщики минеральной ваты могут когда-нибудь стать лучшей ставкой.

ПОДГОТОВКА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ
Два основных преимущества минеральной ваты — ее первоначальная свобода от содержащихся в почве патогенов и ее способность обеспечивать оптимальное соотношение воздуха и воды в корневой зоне можно только тогда использовать эффективно, когда теплица тщательно подготовлена и приведена в порядок.
Культура и субстрат всегда должны быть полностью изолированы от пола теплицы. Это обычно делается путем укладки полиэтиленовых полотен одинаковой толщины на поверхность почвы, заходящих один за другой. Если эти перекрывания расположены в небольших углублениях между каждой парой рядков культуры, любые стоки раствора или остаточные количества воды от орошения культуры будут удаляться с поверхности. Это более важно для систем со свободным стоком, чем для замкнутых установок. Разные типы установок подробно описаны далее.
Даже если минераловатные плиты установлены над полом в лотках или на стеллажах, покрытие пола все еще необходимо для предотвращения попадания на субстрат каких-либо болезнетворных для корней микроорганизмов. Чем дольше культура остается на своем месте, тем больше внимания следует уделять для изоляции пола. Перед тем, как покрыть пол теплицы, необходимо провести выравнивание или сделать его горизонтальным. Это особенно важно, когда плиты помещают прямо на пол, хотя это также необходимо для обеспечения правильного уклона для дренажных каналов или глубоких водостоков. Характеристики стока для минеральной ваты таковы, что необходим только очень слабый уклон вдоль или поперек ширины каждой плиты во избежание бессточных областей внутри субстрата и для отведения нежелательного дренажного стока. Больший уклон не дает никаких дальнейших преимуществ и снижает полезный объем субстрата путем ограничения области, в которой можно обеспечить оптимальное соотношение воздуха и воды.

Смотрите так же:  Диффенбахия болезни на листьях

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *