Як вибрати субстрат для безґрунтового вирощування
Існує багато субстратів для безґрунтового вирощування, які викопують і вибирають відповідно до умов різних місць. Згадані тут типи підкладок належать до підкладок, які зазвичай використовуються, і наведені лише для довідки.
1. тип
Класифікація субстратів базується на морфології, складі, формі тощо субстратів. Нижче наведено систему класифікації безґрунтових субстратів, модифіковану на основі системи класифікації пана Теруо Ікеди.
У цій системі неорганічна матриця та органічна матриця разом називаються єдиною матрицею, щоб відповідати змішаній матриці.
2. Властивості різних культуральних субстратів без грунту
Властивості субстрату в основному стосуються фізичних і хімічних властивостей культурних рослин. Фізичні властивості включають ємність, пористість, відношення розміру до пустоти, розмір частинок тощо;
Хімічні властивості включають хімічну стабільність, кислотність і лужність, здатність до заміщення катіонів, буферну ємність, провідність тощо. Іноді це також включає деякі важливі функції субстрату, особливо води, у життєдіяльності рослин.
(1) вода
①Роль води Вода є джерелом життя. Важлива роль води в життєдіяльності рослин в основному включає в себе наступні аспекти:
По-перше, вода є важливим компонентом протоплазми;
По-друге, вода є сировиною для фотосинтезу та гідролізу органічних речовин;
По-третє, вода є розчинником і середовищем біохімічних реакцій;
По-четверте, вода підтримує притаманну рослинам позу: це необхідна умова для виконання рослинами різних фізіологічних дій, таких як поділ клітин, ріст і диференціація, газообмін і використання світлової енергії;
По-п’яте, вода проникає через продихи листків, знижуючи температуру всередині рослини та підтримуючи відносно постійну температуру тіла в жарку погоду.
②Характеристики води як субстрату безґрунтового вирощування. Вода — це невидима та несмачна прозора рідина, яка є дуже хорошим розчинником для багатьох речовин. Через це вода як безґрунтовий культуральний субстрат має такі характеристики:
a. Достатня кількість води та добрив, але обмежений кисень Різноманітні поживні речовини, необхідні для росту рослин, можуть бути розчинені у воді, і рослини можуть легко їх поглинати. Однак вміст кисню у воді не може задовольнити потреби дихання коренів рослин. Тому необхідно штучно накачати або змусити воду контактувати з повітрям, щоб збільшити вміст розчиненого в ньому кисню.
b. Концентрацію іонів водню (pH) у воді легко регулювати, але кореневі ексудати легко накопичуються. Воду можна використовувати для підвищення концентрації іонів водню (кислота) за допомогою соляної або оцтової кислоти, а для збільшення концентрації гідроксид-іонів (лугу) за допомогою гідроксиду натрію або гідроксиду калію. Концентрація збільшується.
Концентрація кислоти або лугу, яка зазвичай використовується для регулювання концентрації іонів водню у воді, становить 0.1 моль/літр.
Коренева система в гідропонному середовищі, з одного боку, поглинає поживні речовини у воді, а з іншого боку виділяє у воду деякі органічні речовини та накопичується у воді. Значну частину цієї органічної речовини складають звичні виділення речовин, що утворюються рослинами, які тривалий час ростуть у ґрунті. Функція такого роду речовин головним чином полягає в розчиненні або утворенні комплексу поживних речовин, які нелегко засвоюються корінням у ґрунті; Деякі «відходи» кореневої системи, такі як токсини, мають відповідний просторовий розподіл у ґрунті і не впливатимуть на нормальну функцію поглинання кореневою системою. У водній матриці її легко знову всмоктувати в організм кореневою системою, тому повторне поглинання, виділення та порочне коло реабсорбції та повторного виділення не сприяють нормальному росту кореневої системи та нормальним фізіологічним функції. Рішення полягає в частій заміні поживного розчину або циркуляції поживного розчину.
в. Поживні речовини знаходяться в тісному контакті з кореневою системою і легко поглинаються кореневою системою, але є дві основні умови, за яких коренева система не закріплює рослину для поглинання поживних речовин. Перший полягає в тому, що коренева система активно простягається до місця розташування поживної речовини та контактує з поживною речовиною; Під дією кореневої системи він рухається навколо кореневої системи і торкається кореневої системи. Коренева система підвішена в поживному розчині, і поживні речовини можуть легко досягти кореневої системи під час частих фізичних переміщень. Тому, незважаючи на те, що концентрація поживних речовин у розчині дуже низька, якщо концентрація макроелементів досягає мікромолярного рівня, вони легко поглинаються кореневою системою, навіть у цьому поживному розчині рослини ростуть найшвидше. Але живильний розчин не може витримати величезне тіло рослини. Поки вага рослини перевищує плавучість води в поживному розчині, рослина неминуче затоне. Щоб закріпити рослини, хтось використовує решітку для підтримки рослин, дозволяючи корінням проходити крізь сітку решітки та потрапляти в живильний розчин. Після того, як рослина підросте, коренева система витягується, і в поживному розчині не вдається отримати відповідне водно-повітряне співвідношення. Щоб вирішити цю проблему, між решіткою, що підтримує рослину, і коритом, що містить живильний розчин, можна розмістити кілька опор і поступово збільшувати висоту. Зробіть так, щоб верхівка кореневої системи завжди була в поживному розчині, а решта – між поверхнею рідини і сіткою. Водяної пари в цій частині простору відносно багато, що може задовольнити вимоги щодо співвідношення води та газу кореневої системи.
(2) туман
Основною проблемою водних субстратів є погана аерація.
Кращий спосіб вирішити цю проблему - розпорошити водний розчин поживних речовин у вигляді туману, а коренева система підвішується в просторі з цим поживним речовиною. Достатня кількість водяної пари та поживних речовин може бути досягнута навколо кореневої системи, і в той же час умови аерації навколо кореневої системи можуть бути повністю задоволені. Можна сказати, що цей метод поживного туману є найкращим методом для забезпечення співвідношення води, поживних речовин і газу в кореневій системі, і наразі він офіційно не використовується в моїй країні.
(3) пісок
Пісок є широко використовуваним субстратом у безґрунтовій культурі. Особливо пустеля є єдиним субстратом, де немає вибору.
Пісок як безґрунтовий культиваційний субстрат має такі характеристики:
①Постійний вміст води Незалежно від того, скільки води ви наливаєте в пісок, за умови, що навколишній дренаж хороший, це дозволить надлишковій воді швидко просочуватися та підтримувати відповідний вміст води; Незалежно від того, поливаєте ви чи ні, якщо на дні піску достатньо води, вода може досягати відносно високої частини через дію сифона та підтримувати відповідний вміст води.
Вміст води в піску залежить від розміру його частинок, а діаметр частинок піску становить 0.06-2 мм. Чим дрібніші частинки, тим вищий вміст води, але загалом пісок легко стікає.
②Відсутність затримки води та добрив, хороша повітропроникність. Пісок є мінеральним, компактної текстури, майже без пор, вода утримується на поверхні піщинок, тому плинність води велика, і поживні речовини, розчинені у воді, легко втрачаються з втратою води . Після втрати води та поживних речовин у піску пори між частинками заповнюються повітрям. У порівнянні з глинистими мінералами пісок має хорошу повітропроникність.
③Забезпечте певну кількість калійних добрив, а концентрація іонів водню залежить від якості піску. Зазвичай використовуваний пісок містить деякі неорганічні речовини, що містять калій, які можуть повільно розчинятися та забезпечувати невелику кількість калійних добрив. Навіть коріння деяких рослин може виділяти деякі органічні речовини, які розчиняють або хелатують калій у піску, щоб він міг поглинатися корінням. Рослини, які можуть рости в піску, зазвичай не відчувають дефіциту калію.
Деякі піски складаються з вапняних мінералів. Концентрація іонів водню в цьому піску становить менше 100 нмоль/літр (pH більше 7). Якщо він не модифікований, він не підходить для загальних рослин. Модифікований метод можна вирішити, регулюючи концентрацію іонів водню в поживному розчині. Найкраще використовувати пісок прибережної алювіальної землі або пісок еолової землі.
④ Важкий пісок не підходить для безґрунтового вирощування на висотних будинках. Однак він все ще є ідеальним культурним субстратом без ґрунту через його багаті джерела, низьку вартість та економічні переваги для низового вирощування.
⑤Безпечний і гігієнічний пісок рідко поширює хвороби та комах-шкідників, особливо річковий пісок, який не потрібно дезінфікувати, коли він використовується вперше.
(4) Гравій
Гравій - це те ж саме, що і пісок, але діаметр частинок товщі піску, більше 2 мм. Поверхня підкладки більш-менш округла.
Його здатність утримувати воду та добрива не така хороша, як пісок, але його повітропроникність сильніша, ніж у піску. Деякі гравії містять вапняну речовину, і такі гравії не можна використовувати як культурні субстрати без ґрунту.
(5) Керамзит
Керамзит — це сланцевий матеріал, який обпалюється при температурі близько 800 градусів і має відносно однорідний розмір заповнювачів, рожевого або червоного кольору. Керамзит за внутрішньою структурою пухкий, багатопористий, схожий на стільники, насипною масою 500 кг/м3, легкої текстури, у воді може плавати на поверхні води. Це хороший безґрунтовий субстрат для вирощування.
Керамзит як безґрунтовий субстрат для культивування має такі характеристики.
① Добре утримує воду, дренаж і повітропроникність. Внутрішні пори керамзиту заповнюються повітрям, коли немає води. Коли води достатньо, частина води поглинається, а частина газового простору все ще зберігається. Коли води навколо кореневої системи недостатньо, вода в порах дифундує через поверхню керамзиту в пори між керамзитом, щоб коренева система поглинала та підтримувала вологість повітря навколо кореневої системи.
Розмір заповнювачів керамзиту пов'язаний з його водопоглинанням і повітропроникністю, а також пов'язаний з фізіологічними вимогами кореневої системи. Як правило, коли керамзит із більшими агрегатами використовується як безґрунтовий субстрат для культивування, пори між агрегатами великі. У порівнянні з керамзитом з дрібними заповнювачами вологість повітря і вологість менші. Вибираючи розмір керамзиту, ви можете отримати хороші умови води та умови аерації, необхідні рослинам.
② Помірна здатність до утримання добрив. Багато поживних речовин можуть не тільки прилипати до поверхні керамзиту, але й потрапляти в пори всередині керамзиту для тимчасового зберігання. Коли концентрація поживних речовин на поверхні керамзиту зменшується, поживні речовини в порах виходять назовні, щоб задовольнити потреби кореневої системи для поглинання поживних речовин. Так само, як водоутримувальна здатність керамзиту, здатність керамзиту утримувати добрива знаходиться в помірному діапазоні порівняно з іншими субстратами.
③Концентрація іонів водню в хімічно стабільному керамзиті
Він становить 1~12590 наномоль/літр (pH9~4,9) і має певну кількість катіонного заміщення (60~210 ммоль/кг). Різні джерела керамзиту відрізняються за своїм хімічним складом і фізичними властивостями (таблиця 4-1, таблиця 4-2), але всі вони придатні як безґрунтові культуральні субстрати.
④ Безпечний і гігієнічний Ceramsite рідко розмножує яйця комах і збудників хвороб. Не має специфічного запаху і не виділяє шкідливих речовин. Він підходить для безґрунтового вирощування квітів у приміщеннях, таких як будинки та ресторани.
⑤ Не підходить для безґрунтового вирощування рослин з тонким корінням
Діаметр матричних керамзитових заповнювачів більший, ніж у піску, перліту тощо. Для рослин із товстою кореневою системою водне та повітряне середовище навколо кореневої системи дуже підходить, але для рослин із тонкою кореневою системою, таких як рододендрони, велика пори між керамзитами легко ростуть. Тому для вирощування цього виду рослини не слід використовувати повітряно-суху.
(6) Вермикуліт
Вермикуліт — гідратований силікат магнію і алюмінію, який утворюється при нагріванні слюдоподібних неорганічних речовин до 800-1000 градуса. Неорганічні речовини, подібні до слюди, містять молекули води, і при нагріванні молекули води розширюються у водяну пару, яка розриває твердий шар неорганічної речовини та утворює маленькі, пористі, губчасті ядра. Об’єм вермикуліту, розширеного під час високотемпературної обробки, у 18-25 разів перевищує вихідний, об’ємна щільність дуже мала, 80 кг/м3, а пористість велика. Вермикуліт, який використовується як безґрунтовий культуральний субстрат, має такі характеристики:
① Сильне водопоглинання, міцна здатність утримувати воду та добриво. Вермикуліт може поглинати 100-650 літрів води на кубічний метр, що в 1.25-8 разів перевищує його власну вагу. Серед безґрунтових субстратів для культивування, представлених у цій книзі, вермикуліт має найбільшу водопоглинаючу здатність, здатність до заміщення катіонів 10 ммоль/кг і міцну здатність утримувати воду та добрива.
② Пористість велика (95 відсотків), дихаючий вермикуліт поглинає воду, щоб зменшити газовий простір, а вермикуліт, який досягає насиченого вмісту води, має погану повітропроникність. Оскільки вермикуліт має великий газовий простір і високу водопоглинальну здатність, вміст води у вермикуліті можна штучно регулювати для досягнення найкращого водно-повітряного співвідношення, придатного для певних квітів і рослин. Вермикуліт є хорошим безґрунтовим субстратом для більшості квітучих рослин.
③Концентрація іонів водню становить 1-100 наномоль/літр (pH9-7), що може забезпечити певну кількість калію, невелику кількість кальцію, магнію та інших поживних речовин. Ці властивості визначаються хімічним складом вермикуліту.
Хімічний склад вермикуліту (Mg2 плюс, Fe2 плюс, Fe3 плюс)3[(Si, Al)4O10](OH)2·4H2O. Хоча вермикуліт містить іони гідроксиду, так що концентрація іонів водню становить менше 100 нмоль/л (більше pH7), через високу проникність матриці коріння більшості квіткових рослин можна регулювати концентрацією іонів водню. в живильному розчині. Створіть хороші умови проживання.
④Безпечний та гігієнічний вермикуліт формується при високій температурі та стерилізується. При використанні нового вермикуліту він не стерилізується і не заражає патогенні бактерії та яйця комах. Використаний вермикуліт можна стерилізувати високою температурою або стерилізувати 1,5 г/л перманганатом калію або формаліном (продається в магазинах хімічних реактивів) і використовувати безперервно.
Сам вермикуліт не має специфічного запаху і не виділяє шкідливих газів.
⑤ Використовувати вермикуліт тривалий час не можна, його структура буде порушена, пористість зменшиться, дренаж і повітропроникність зменшаться. Тому він не може зазнавати сильного тиску під час транспортування та використання. Загалом кажучи, якщо вермикуліт використано 1-2 разів, його більше не можна буде використовувати для висадки квітів того самого виду, але квіткові рослини з тонкою кореневою системою слід пересадити.
(7) перліт
Перліт — це мінерал, що утворюється з кремнистих вулканічних порід, названий через його перлиноподібні сферичні тріщини. Вміст води в кремнистій вулканічній породі становить від 2 до 5 відсотків. При подрібненні та нагріванні приблизно до 1000 градусів він розширюється з утворенням спученого перліту для безґрунтового вирощування, а його насипна щільність невелика, від 80 до 180 кг/м3. Цей мінерал має закриту комірчасту структуру.
①Характеристики перліту
a. Хороша повітропроникність і помірний вміст води. Пористість перліту становить приблизно 93 відсотки, з яких об'єм повітря становить приблизно 53 відсотки, а водоутримувальна здатність становить 40 відсотків. При поливі велика частина води залишається на поверхні і легко стікає завдяки невеликому натягу води. Тому перліт легко дренується і легко аерується.
Незважаючи на те, що водопоглинання перліту (в 4 рази більше його власної ваги) не таке добре, як у вермикуліту, коли в нижньому шарі є вода (наприклад, у квітковому горщику, що запобігає просочуванню), перліт може перенести воду в нижньому шарі. через провідність води між частинками. Втягує перліт у весь горщик і підтримує належну проникність. Його вміст води повністю задовольняє потреби кореневої життєдіяльності рослин. Тому при вирощуванні деяких квітів, які пред'являють жорсткі вимоги до співвідношення води і повітря, краще вибрати перліт, ніж вермикуліт. Особливо при вирощуванні деяких кислотолюбних південних квітів перліт може краще відобразити свої переваги.
b. Концентрація іонів водню в хімічно стабільному перліті становить 31.63-100 нмоль/літр (pH7.5-7.0).
Рівень заміщення катіонів перлітом становить менше 1,5 ммоль/кг, і він майже не має здатності поглинати поживні речовини. Більшість поживних речовин у перліті не можуть бути засвоєні та використані рослинами. Концентрація іонів водню в ньому вища, ніж у вермикуліту, що є однією з причин, чому він більше підходить для посадки кислотолюбивих квітів на півдні.
в. Його можна використовувати окремо як безґрунтовий субстрат для культивування, або його можна змішувати з торфом, вермикулітом тощо. Відповідні змішані субстрати будуть представлені в наступних розділах.
② Проблеми, на які слід звернути увагу при використанні перліту
По-перше, після вливання перліту в живильний розчин на освітленій поверхні легко вирощувати зелені водорості. Щоб контролювати ріст зелених водоростей, ви можете замінити перліт на поверхні, або часто перевертати її, або уникати світла.
По-друге, перлітовий пил сильно дратує горло (горло), тому потрібно бути обережним. Найкраще збризнути його водою перед використанням, щоб запобігти розльоту пилу.
По-третє, питома вага перліту легша, ніж у води, і він буде плавати на поверхні води, коли йде багато дощу. В результаті контакт між перлітом і кореневою системою ненадійний, коріння легко пошкодити, рослини схильні до вилягання. Плани боротьби з повенями та заболочуванням повинні бути організовані заздалегідь.
Усі корені рослин придатні для вирощування в перліті, особливо кислотолюбні тонкі волокнисті кореневі квіти,
Його непросто вирощувати в інших субстратах, але міцно росте в перліті.
(8) кам'яна вата
Кам’яна вата — це волокнистий мінерал, виготовлений із суміші 60 відсотків діабазу, 20 відсотків вапняку та 20 відсотків коксу. у нитки діаметром 0,005 мм, а потім пресуйте його в лист із об’ємною щільністю 80-100 кг/м3, а потім додайте фенольну смолу, щоб зменшити поверхневий натяг при охолодженні приблизно до 200 градусів. Зробіть його вологоємним.
Кам’яна вата вперше була використана для безґрунтового вирощування компанією Hornum у Данії в 1969 році. Невдовзі вона привернула увагу Нідерландів, і зараз 80 відсотків безґрунтового вирощування овочів у Нідерландах використовують кам’яну вату як субстрат. У світовому безґрунтовому вирощуванні площа, зайнята кам'яною ватою, займає перше місце.
①Характеристики кам’яної вати як бездеревного субстрату для вирощування
a. Низька ціна, простий у використанні, безпечний і гігієнічний
Головна причина квітів. Вартість обладнання, що використовується для вирощування кам’яної вати, також низька. Кам’яна вата була оброблена при високій температурі. Під час використання нової кам’яної вати стерилізація не потрібна. Під час заміни горщика вам потрібно лише помістити оригінальний маленький блок мінеральної вати у великий блок мінеральної вати, що дуже зручно.
b. Широкий спектр використання Субстрат з кам’яної вати можна використовувати для безґрунтового вирощування різних овочів і квітів. в техніці поживної плівки
Кам’яну вату можна використовувати як субстрат у таких технологіях, як технологія глибокого потоку рідини, крапельне зрошення та багатошарове тривимірне вирощування; незалежно від того, чи це товста коренева система, чи тонка коренева система, вона може добре рости в кам’яній ваті. Особливо для квітів, яким не потрібно часто міняти субстрат, він дуже підходить.
в. Водно-повітряне співвідношення підходить для багатьох рослин
Бавовна має великі пори, до 96 відсотків, і добре поглинає воду. У досить товстому шарі кам’яної вати вміст води в кам’яній ваті поступово збільшується зверху вниз. Газ поступово зменшується зверху вниз, тому водо-газове співвідношення в блоці мінеральної вати утворює градієнтну зміну зверху вниз. Коріння рослин, висаджених у блоки мінеральної вати, як правило, відбувається в найбільш придатному кореневому середовищі (тобто відповідне співвідношення води та повітря). Див. таблицю 4-3 для вертикального розподілу вологи та повітря в блоці мінеральної вати.
② Проблеми, на які слід звернути увагу при використанні кам’яної вати
По-перше, концентрація іонів водню в новій невикористаній кам’яній ваті відносно низька. Як правило, концентрація іонів водню нижче 100 нмоль/літр (більше pH 7). Якщо до зрошення перед використанням додати невелику кількість кислоти, концентрація іонів водню збільшиться через 1-2 дні.
По-друге, кам’яна вата не розкладається, а обробка після використання ще не вирішена. Звичайним методом є використання використаної кам’яної вати як кондиціонера для ґрунту, а деякі переробляються як сировина для виробництва кам’яної вати. Але ці методи ще досліджуються.
При безґрунтовому вирощуванні кам’яна вата все ще дуже підходить як субстрат для садів на дахах, особливо для висадки вічнозелених багаторічних дерев, таких як п’ятиголкова сосна, подокарпус і кипарис. У ландшафтному дизайні з системою крапельного поливу кам'яна вата може використовуватися тривалий час, але вона не підходить для посадки швидкорослих або дворічних злакових квітів, тому що стару кам'яну вату після заміни важко утилізувати.
(9) Силікон
Існує два типи силікагелю, який використовується як субстрат для безґрунтового вирощування: один — силікагель G, а інший — силікагель B. Силікагель G — це силікагель, що змінює колір, який стає синьо-зеленим, коли висихає, і стає рожевим або безбарвним. після вбирання води. Його водопоглинання та адсорбція поживних речовин не такі хороші, як силікагель B. Силікагель B розширюється під час процесу випалу, має більше пор у структурі, а його здатність поглинати воду та зберігати поживні речовини більш ніж удвічі вища, ніж силікагель Г.
Його властивості краще, ніж пісок.
Оскільки силікагель є кристалічною частинкою, просторовий розподіл коренів рослин можна чітко побачити, що додає задоволення від вирощування без ґрунту.
За винятком рослин з тонким корінням, таких як рододендрони, які не підходять для культивування без ґрунту на силікагелі, підходять більшість товстіших, видимих кореневих систем, таких як деякі надземні або м’ясисті коренеплоди.
(10) Іонообмінна смола
Іонообмінну смолу також називають іонним ґрунтом. Це свого роду безґрунтовий культиваційний субстрат, отриманий шляхом змішування поживних речовин, необхідних рослинам, із катіонними або аніонними адсорбентами, такими як епоксидна смола, у різних пропорціях. Цей субстрат такий самий, як і інші субстрати, безпечний і гігієнічний, нетоксичний і несмачний, а іони, адсорбовані на смолі, повільно вивільняються для поглинання рослинами, навіть якщо концентрація іонів, адсорбованих на смолі, висока, це не буде шкодити рослинам.
Недоліком іонообмінної смоли є те, що вона дорога і потребує регенерації при повторному використанні.
