Способом малообъемной гидропоники

В настоящее время многие тепличные хозяйства перешедшие на выращивание растений методом малообъемной гидропоники, применяют в качестве субстрата торф, торф + перлит, кокос или минеральную вату. При использовании этой высокоэффективной технологии важно четко 157

 

соблюдать рекомендации по питанию растений, так как в условиях ограниченного корневого объема нарушение режимов полива может привести к значительным потерям урожая. Особое внимание должно уделяться сбалансированности питательных (рабочих) растворов, которые рассчитываются на основе стандартных питательных растворов.

Используя стандартные питательные растворы и таблицы можно рассчитать состав раствора в зависимости от качества воды. Состав стандартных питательных растворов приведен в молях.

Международное определение значения моля следующее: Моль — это количество вещества в системе, которое содержит столько структурных единиц, сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг углерода — 12. Элементарные структурные единицы должны быть обозначены как атомы, молекулы, ионы, электроны, другие частицы или специфические группы таких частиц (Ауlward, Findlеу 1974).

Атомные веса, необходимые для расчета приведены в табл. 7.6. Данные приводятся с округлением до десятых, что достаточно для расчетов.

Рассмотрим составы питательных растворов для выращивания различных овощных культур на минеральной вате, разработанные на основе многолетних исследований в Научно-исследовательском центре по культурам защищенного грунта (Наалдвайк, Нидерланды).

 

Бак А: вносится Са(NО₃) ₂и другие азотнокислые удобрения. Общее количество КNО,, КМgNО₃, NH₄ N0₃, СО(NН₂)_2;, необходимое для внесения в раствор можно пропорционально распределить в бак А и бак В.

Бак В: для фосфорнокислых и сернокислых удобрений, а также некоторых азотнокислых удобрений. В связи с использованием комплексных полихелатных удобрений в форме ЕДТА, показатель рН концентрированного раствора до внесения полихелатов или сразу после внесения в бак комплексных удобрений с помощью азотной или ортофосфорной кислот доводится до показателя рН 4-5.

Используемые для составления питательных растворов удобрения приведены в табл: 7.7, 7.8, 7.9, 7.10, 7.11.

Если количество азотнокислых солей превышает остальные соли, то часть их исключая Са(NО₃)₂ распределяется между баками А и В таким образом, чтобы общее количество солей в баках было примерно равным.

 

Справка: ортофосфорная кислота, поступающая в продажу, состав:

ч.д.а. плотность > 1,719 г/см³, содержание НзРО₄, > 88%

содержание НзРО₄, > 15,43 моль/л ч. плотность > 1,713 г/см³,

содержание НзРО₄, > 87,5% содержание НзРО₄,> 15,29 моль/л

Пример расчета: внести 2 моль НзРО₄, на 1 л рабочего раствора в виде фосфорной кислоты (80% и 70%) из расчета общего объема раствора 100.000 л.

1) 2 моль х 7,52 = 15,04 л

2) 2 моль х 9,16 = 18,32л

 

Кроме вышеназванных удобрений можно использовать и сложные удобрения различных фирм.

Расчет, питательных растворов обычно проводят в 2 этапа. Первый этап включает расчет основных элементов, которые, как правило, присутствуют в качестве одного или нескольких компонентов в удобрениях. Так, при добавлении КNО₃, для повышения уровня К необходимо учитывать вносимый N.

Второй этап расчетов касается микроэлементов. Это значительно проще, поcкольку другие компоненты в удобрениях находятся в очень малых количествах.

Пример расчета основных элементов питательного раствора приведен в табл.. 7.12. Это расчет стандартного раствора для огурца при условии отсутствия элементов питания в используемой воде. Количество удобрений, рассчитанных по табл. 7.12, выражены в мМ/л, и их можно легко перевести в мг/л для готового раствора или кг/м³ для 100-кратного концентрированного маточного раствора. Пересчет приведен в табл. 7.13.

Расчет микроудобрений приведен в табл. 7.14. Значения в 3-4 колонках получены из расчета: 10 мкМ Fе = 10 х 932 мкг Fе — ДТРА (6%) = 9,32 мг Fе - ДТРА (6%).

100-кратный концентрированный маточный раствор в 1 м³ содержит 10 мкМ х 103 м³ х 932 х 10-⁶ г/мкМ х 10² = 932 г/м³. Аналогично рассчитывается остальные микроэлементы. Следует иметь ввиду, что 1 М боракса соответствует 4 МВ, т.о. 20 мкМ В/л = 1/4 х 20 х 381,2 мк М/л = 1,91 мг/л.

Существуют другие удобрения, которые можно использовать; выбор зависит от технических показателей. Удобрения обычно разделяют на 2 бака, называемые А и В. В баке А не должно содержаться фосфатов и сульфатов, а в баке В—не должно быть удобрений, содержащих Са во избежание осаждения фосфатов Са или сульфатов Са. Часто питательные растворы корректируют по

НСО₃ ^-, Са ⁺⁺ и Мg ⁺⁺, т.к. эти ионы входят в состав многих типов воды. Для нейтрализации НСО₃ ^-добавляют эквивалентные количества Н₃О. Обычно, когда вода содержит НСО₃ ^- эквивалентные количества Са ⁺⁺ и Мg ⁺⁺ также присутствуют, и аналогичные количества этих ионов вычитаются из стандартного раствора. В табл. 7.15 дается пример расчета раствора для культуры томата на минеральной вате. При расчете учитываются 3 мМ НСО₃ ^-,, 1 мМ Са ⁺⁺ и 0,5 мМ Мg ⁺⁺, содержащиеся в 1 л воды.

Результаты, рассчитанные в табл. 7.15, пересчитывают в мг/л для готового раствора или в кг/м³ для 100-кратного маточного. Количества удобрений, необходимых по расчету табл. 15, приведены в табл. 16. Использованы растворы кислот: 75% для фосфорной, 65% для азотной, и таким образом использованы делимые от 0,75 и 0,65.

Для культур томата, огурца, сладкого перца и баклажана 100-кратные концентрированные маточные растворы с коррекцией на ионы воды приведены ранее. С их использованием нет необходимости в большинстве случаев рассчитывать питательные растворы для каждого типа воды (табл. 7.18—7.29).

 

1. Раствор — насыщение субстратов

2. Стартовый раствор — рассада, до начала цветения первой кисти. Рас-

саду начинают кормить раствором с ЕС — 1,8 мСм/см. постепенно увеличивая до 3,2 мСм/см.

3. До начала цветения 3-й кисти

4. Цветения 3—5 кисти

5. Цветение 5—10 кисти

6. Летний период — массовые сборы

7. Осенний период

Раствор 1.

Пропитывание субстрата — если не сделана основная заправка.

рН - 5,5; ЕС - 3,5-4 мСм/см

Расход 2-4 л/капельница — до появления дренажа.

 

При приготовлении питательных растворов особое внимание следует уделять соотношению между ионами питательных элементов на различных этапах роста растений. Поддержание правильной пропорции между ионами более важно, чем собственно их концентрация. Так, состав растворов для насыщения матов отличается от растворов, используемых на других фазах роста

растений, пониженным содержанием одновалентных катионов (калий и аммоний) и повышенным содержанием бора и двухвалентных катионов (кальций, магний). Это обусловлено тем, что растения быстрее усваивают одновалентные ионы и поэтому концентрация двухвалентных ионов в корнеобита-емой среде должна быть выше, чем в питательном растворе. Таким образом, состав раствора для насыщения матов максимально приближен к оптимальному для прикорневой зоны.

Схема сравнения доступности питательных элементов в зоне корневой системы при малообъемных технологиях, основанных на капельном поливе показано на рис. 7.1.

Соотношения N: К и К: Са в питательных растворах различаются в зависимости от фазы роста растений.

мкмоль/л = ррм.

Фазы роста:

1. пропитка субстрата питательным раствором.

2. до цветения первой кисти.

3. цветение 3—5 кисти.

4. цветение 5—10 кисти.

5. цветение после 10 кисти.

 

Поглощение растениями элементов питания и накопление их в малообъемных субстратах могут, в значительной степени, изменить количества этих элементов. Поэтому необходимо один раз в месяц проводить агрохимический анализ. Кроме того, регулярно, несколько раз в неделю, контролируют уровень электропроводимости и кислотности в малообъемном субстрате.

Ниже в табл. 7.28—7.33 приведены примерные составы питательных растворов для различных периодов выращивания томатов на различных субстратах фирм "Кемира", "Гродан".

А = стандарт, от посадки до первой кисти и от 12 кисти до конца вегетации. В == пропитка матов. С = от первой до третьей кисти. О = от третьей до пятой кисти. Е = от пятой до десятой кисти. Р = от десятой до двенадцатой кисти. С = период массового плодоношения. Н = усиленный раствор. I = рассада. J = раствор в матах.

НЕКОРНЕВОЕ ПИТАНИЕ

При малообъемном выращивании овощных культур в защищенном грунте дополнением к корневому питанию служат некорневые подкормки. Их применяют с определенной периодичностью, а при недос-татке какого-либо питательного элемента, при заболевании растений — по мере необходимости. При некорневых подкормках растений активизируются окислительно-восстановительные процессы, дыхание, оплодотворение.

Для таких подкормок используют только водорастворимые удобрения не содержащие вредные для растения примеси. Растворы для некорневых подкормок нуждаются в дополнительной фильтрации.

Для опрыскивания растений в ранние фазы роста и развития используют раствор меньшей концентрации, чем для опрыскивания взрослых растений.

Обработку растений производят в пасмурную погоду или во второй половине дня. При таких условиях испарение с поверхности листьев ниже, чем при ярком солнечном свете, и растения поглощают питательные вещества из низко концентрированного раствора. При быстром испарении воды с поверхности листа концентрация питательных элементов может резко увеличиваться, при этом возникает опасность появления ожогов, в том числе солнечных, на листьях.

Концентрацию раствора для некорневых подкормок устанавливают в засимости от биологических особенностей культуры и стадии развития растений. Для огурца лучшая концентрация раствора минеральных удобрений 22—0,27%; для томата — 0,4%. Причем в первый период роста концентра-

ция питательного раствора должна быть ниже, чем в период плодоношения.

В состав раствора наряду с макроэлементами, целесообразно вводить микроэлементы. Часто для некорневых подкормок применяют только растворы микроэлементов.

Марганец, медь, цинк и молибден повышают физиологическую активность растений. Марганец, медь, бор, кобальт и молибден способствуют активизации синтеза хлорофилла и уменьшают его распад в темноте. Бор, марганец, медь, цинк и молибден активируют процессы фотосинтеза, уменьшает его полуденную депрессию. Бор, медь, цинк способствуют сохранению фотосинтетической активности при повышенных температурах; ванадий — при высокой освещенности в теплицах. Бор, внесенный в виде некорневых подкормок, играет существенную роль в процессах оплодотворения растений. При его отсутствии плохо прорастает пыльца. В качестве микроэлемента целесообразно использовать йод. Его недостаток в растениях особенно ярко проявляется при избытке кальция.

Микроэлементы, внесенные на листовую поверхность, способствуют повышению иммунитета растений к возбудителям ряда болезней; усиливают рост корней (бор, медь); ускоряют развитие растений и созревание семян бор, медь, молибден, марганец).

Некорневые подкормки микроэлементами повышают качество овощной продукции. Вместе с удобрениями можно применять фунгициды.

Избыток микроэлементов может оказывать токсическое действие на растения. Причем к их избытку очень чувствительны огурцы и малочувствительны томаты.

КОНТРОЛЬ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ