Глава 6 «субстраты для выращивания растений по малообъемной технологии
6.1 Верховой торф
Использование торфа для малообъемной гидропоники целесообразно по следующим причинам:
— запасы сырья практически не ограничены.
— торфяные субстраты являются экологически чистым продуктом, после использования в теплицах их можно применять для улучшения почвы сельскохозяйственных угодий.
— торфяные субстраты значительно дешевле минеральной ваты.
Торфяной субстрат "Гидропоника" (Россия) изготовлен с применением комплексных минеральных удобрений с добавкой всех микроэлементов в легкодоступной форме (в виде хелатов) и предназначен для выращивания в защищенном грунте растений томата, перца, баклажана (см. таблицу 6.1).
В качестве рыхлящего материала применяется древесная стружка лиственных пород. Состав субстрата для малообъемной гидропоники с системой капельного орошения для культуры томата, перца, баклажана: торф верховой (70—80% объема) и стружка древесная (20—30% объема).
Субстрат обладает высокой воздухоемкостью, позволяющей проводить поливы растений без опасности переувлажнения корневой среды, и нейтрализован смесью доломитовой муки и мела с благоприятным соотношением Са и Мg, предотвращающих появление вершинной гнили плодов томата и перца. Кроме того, структура субстрата позволяет вести поливы питательными растворами с дренажом, что обеспечивает поддержание благоприятного солевого режима и режима питания при быстро меняющихся погодных условиях, а также проводить контроль дренажных стоков на предмет концентрации солей (ЕС м8м/см). Субстрат упакован в пленочные мешки-контейнеры из прочной черно-белой пленки размером 60 х 35 см, удобно вписывающиеся в схему посадки растений томата, перца, баклажана. Объем субстрата (22 литра) удовлетворяет требованиям тепличного овощеводства. Особое значение контейнерная культура приобретает в связи с возможностью отказа от пропаривания грунтов, зараженных нематодой, что экономит до 10—15%
электроэнергии. Гарантийный срок хранения торфяных субстратов — 2 года.
Субстрат для малообъемной технологии должен отвечать определенным требованиям: не выделять токсические вещества, не нарушать питательные режимы и не изменять в значительной степени реакцию раствора, иметь высокую пористость, хорошую аэрированность и влагоемкость, прочность при использовании (табл. 6.2).
Несмотря на довольно широкое внедрение минеральной ваты, торф остается в нашем овощеводстве одним из основных субстратов. Благодаря низкой объемной массе, высокой пористости и значительной емкости поглощения, он с успехом используется для малообъемного способа выращивания растений в теплицах. Преимущества торфа перед минеральной ватой (особенно одногодичного срока использования) следующие: сравнительная дешевизна, наличие биостимулирующих свойств, выделение большого количества СО2 простота утилизации.
Лучше всего использовать верховой торф со степенью разложения до 15%, зольностью до 4—8%, емкостью поглощения 120—130 мг/экв на 100 г, плотностью 0,1—0,3 г/см3, пористостью 80—90% с содержанием частиц размером 6—16 мм до 80%. Крайне нежелательно использовать фрезерный торф с большим содержанием пылевидных частиц диаметром менее 1 мм. Содержание пыли не должно превышать 3%. Вместо фрезерного торфа лучше использо-вать торф, заготовленный с помощью дискования.
Качество торфа зависит главным образом от образующих его растений и степени разложения. Степень разложения торфа можно определить глазомерно. В верховом торфе низкой степени разложения видны стебли и листочки сфагновых мхов, остатки древесины и кора сосны. При высокой степени разложения верховой торф представляет собой рыхлую массу. Цвет изменяется от светло-бурого и бурого при низкой степени разложения до темно-коричневого — при высокой.
Для низинного торфа характерно наличие следующих растительных остатков: корешки осок, остатки хвоща, стебли и листочки мхов, корневища тростника, обломки коры березы. При низкой степени разложения низинный торф имеет буро-коричневую и коричневую окраску, при высокой —
черно-коричневую и черную.
При использовании торфа, особенно верхового, в теплицах происходит быстрый процесс его разложения, при этом уменьшается размер частиц, снижается пористость и запас воздуха, в то время как объемная масса и объем воды увеличивается. Торф высокой степени разложения (больше 25 %) не следует применять для малообъемного способа выращивания, так как для этой технологии очень важно достаточное содержание воздуха в субстрате.
Водно-воздушный режим в торфяном субстрате определяется размером пор. Тонкие, мелкие поры чаще всего заполнены водой, крупные — воздухом. Размеры пор в большей степени зависят от размера частиц торфа. Чем меньше частицы торфа, тем неблагоприятнее для растений водно-воздушный баланс. Большое количество частиц размером 1 мм и менее приближает содержание воздуха в субстрате к нулю.
Содержание твердой фазы в верховом торфе составляет 3—10% объема, при этом поры занимают 80—97% объема. При наименьшей влагоемкости запас воздуха не убывает ниже 35%. В низинном торфе твердая фаза возрастает до 15%, снижается порозность до 85%, возрастает наименьшая влагоемкость и снижается запас воздуха до 10% объема.
При выращивании в малом объеме очень важно, чтобы растения имели хорошо развитую корневую систему, для этого содержание водной и воздушной фаз в торфяном субстрате должно быть 1:1. Этого легче добиться на верховом торфе и очень трудно при использовании низинного торфа, особенно, если заготовка шла методом фрезерования при небольшом углублении фрезы, что способствует увеличению количества пылевидной фракции.
При выращивании растений на торфе по малообъемной технологии с капельным поливом могут использоваться полиэтиленовые мешки с прорезями и полипропиленовые лотки. И в том и в другом случае необходимо, чтобы слой торфа был не меньше 12 см, так как иначе трудно создать оптимальные водно-воздушные условия. В полиэтиленовых мешках создается замкнутое пространство, а это приводит к быстрому уменьшению содержания кислорода в почвенном воздухе. При обильных поливах и недостаточном стоке дренажных вод очень быстро возникают анаэробные условия, в торфе возрастает содержание аммиачного азота, нитратов, что, в свою очередь, пре-пятствует поступлению кальция в растения и может привести к развитию на томатах вершинной гнили, поэтому столь важно количество и качество дренажных разрезов в мешках. Более перспективно использование торфа в открытых полипропиленовых лотках "Мапал". В них отмечается лучшая дренированность и свободный газообмен, легкая смена торфа.
120
На дно лотка рекомендуется насыпать мелкий химически инертным щебень слоем 2—3 см, так как это значительно улучшает отток дренажной воды из субстрата. Сверху лотки следует закрывать черно-белой пленкой, чтобы не происходило подсушивание верхнего слоя торфа и засоление его из-за испарения капиллярной воды. Как показал опыт применения лотков в тепличных хозяйства Украины, очень эффективно использовать смесь торфа и агроперлита (фракция 2—5 мм) в равных количествах. Это позволяет легко поддерживать в субстрате оптимальный водно-воздушный режим для развития корневой системы.
Применение лотка и такого субстрата наиболее целесообразно для выращивания методом малообъемной культуры короткоплодных пчелоопыляемых огурцов, что подтверждается опытом многих тепличных овощеводческих комбинатов.
| Очень часто на торфяных субстратах в зимний период наблюдается недостаток воды, что может привести к развитию вершинной гнили на томатах. В апреле, мае, наоборот, часто наблюдается переувлажнение субстрата.
Важно помнить, что торф обладает высоким показателем влажности устойчивого завядания растений — 9—17% объема.
Чтобы не ошибиться в поливных нормах на торфе, следует очень тщательно следить за дренажом. Наличие дренажа говорит о том, что субстрат предельно заполнен водой. Зимой дренаж может составлять 3—5% от поливной нормы. Весной и летом постепенно количество дренажа может дости-гать 10—25% и более. Конечно, большой объем дренажа приводит к перерасходу минеральных удобрений, но это необходимо для сбалансированного питания растений, иначе произойдет засоление субстрата. Кроме того, важно помнить, что поступление кислорода в субстрат происходит и с поливной водой. Высокая температура поливной воды также может привести к кислородному голоданию корней растений, так как при увеличении температуры до 25 "С содержание кислорода в воде резко падает.
С внедрением малообъемной технологии очень важно с первого дня следить за количеством дренажа и его химическим составом. Сделать это быстро позволяет автоматизированная, подключенная к компьютеру, система кон троля и анализа дренажа, которая непрерывно отслеживает количество дре- нажной воды, а также ее ЕС и рН. Программа, заложенная в компьютер, позволяет оперативно изменять ЕС и рН подаваемого питательного раствора в зависимости от результатов анализа дренажной воды, проведенного контроллером системы, а также автоматически увеличить или уменьшить количество подаваемого раствора. Для увеличения воздухоемкости торфа часто используют смесь торфа с агроперлитом в соотношении 50—70% : 50—30%.
При поливах применяют такие нормы, чтобы в субстрате оставалось 20% пор не заполненных водой для поступления кислорода.