Jak vybrat substrát pro bezpůdní pěstování
Existuje mnoho substrátů pro bezpůdní pěstování, které jsou všechny vytěžené a vybrané podle podmínek různých míst. Zde uvedené typy substrátů se vztahují k běžně používaným substrátům a jsou pouze orientační.
1. typ
Klasifikace substrátů je založena na morfologii, složení, tvaru atd. substrátů. Následuje klasifikační systém pro substráty bez půdy, upravený z klasifikačního systému pana Teruo Ikedy.
V tomto systému se anorganická matrice a organická matrice společně označují jako jediná matrice, aby odpovídala směsné matrici.
2. Vlastnosti různých bezpůdních kultivačních substrátů
Vlastnosti substrátu se týkají především fyzikálních a chemických vlastností souvisejících s pěstovanými rostlinami. Fyzikální vlastnosti zahrnují kapacitu, poréznost, poměr velikosti k dutinám, velikost částic atd.;
Chemické vlastnosti zahrnují chemickou stabilitu, kyselost a zásaditost, kationtovou substituční kapacitu, pufrovací kapacitu, vodivost atd. Někdy se také podílí na některých důležitých funkcích substrátu, zejména vody, v činnostech rostlin.
(1) voda
①Role vody Voda je zdrojem života. Důležitá role vody v životě rostlin zahrnuje především tyto aspekty:
Za prvé, voda je důležitou součástí protoplazmy;
Za druhé, voda je surovinou pro fotosyntézu a hydrolýzu organické hmoty;
Za třetí, voda je rozpouštědlem a médiem biochemických reakcí;
Za čtvrté, voda udržuje přirozené držení těla rostlin: to je nezbytná podmínka pro to, aby rostliny vykonávaly různé fyziologické činnosti, jako je buněčné dělení, růst a diferenciace, výměna plynů a využití světelné energie;
Za páté, voda protéká průduchy listů, snižuje teplotu uvnitř rostliny a udržuje relativně konstantní tělesnou teplotu v horkém počasí.
②Charakteristiky vody jako substrátu pro pěstování bez půdy Voda je neviditelná a bez chuti průhledná kapalina a je velmi dobrým rozpouštědlem pro mnoho látek. Z tohoto důvodu má voda jako kultivační substrát bez půdy následující vlastnosti:
A. Dostatek vody a hnojiva, ale omezený kyslík Různé živiny potřebné pro růst rostlin mohou být rozpuštěny ve vodě a rostliny je snadno absorbují. Obsah kyslíku ve vodě však nemůže pokrýt potřeby dýchání kořenů rostlin. Proto je nutné vodu uměle nafouknout nebo nechat proudit v kontaktu se vzduchem, aby se zvýšil její rozpuštěný kyslík.
b. Koncentraci vodíkových iontů (pH) vody lze snadno upravit, ale kořenové exsudáty se snadno akumulují. Vodu lze použít ke zvýšení koncentrace vodíkových iontů (kyselin) kyselinou chlorovodíkovou nebo octovou a ke zvýšení koncentrace hydroxidových iontů (zásaditých) hydroxidem sodným nebo hydroxidem draselným. Koncentrace se zvyšuje.
Koncentrace kyseliny nebo zásady běžně používané k úpravě koncentrace vodíkových iontů ve vodě je 0,1 mol/litr.
Kořenový systém v hydroponickém médiu na jedné straně absorbuje živiny z vody a na druhé straně vypouští do vody část organické hmoty a hromadí se ve vodě. Značnou část této organické hmoty tvoří obvyklé exsudační látky, které tvoří rostliny dlouhodobě rostoucí v půdě. Funkcí tohoto druhu látek je hlavně rozpouštět nebo komplexovat živiny, které kořeny v půdě nesnadno absorbují; Některé „odpady“ kořenového systému, jako jsou toxiny, mají odpovídající prostorovou distribuci v půdě a neovlivní normální absorpční funkci kořenového systému. Ve vodní matrici je snadné je znovu nasát do těla kořenovým systémem, takže opakovaná absorpce, vylučování a začarovaný kruh reabsorpce a opětovného vylučování nejsou příznivé pro normální růst kořenového systému a normální fyziologické funkcí. Řešením je časté vyměňování živného roztoku nebo cirkulace živného roztoku.
C. Živiny jsou v těsném kontaktu s kořenovým systémem a jsou snadno absorbovány kořenovým systémem, ale existují dvě hlavní podmínky pro to, aby kořenový systém neukotvil rostlinu, aby absorbovala živiny. Jedním z nich je, že kořenový systém aktivně zasahuje do polohy živiny a kontaktuje živinu; Působením kořenového systému se pohybuje po kořenovém systému a dotýká se kořenového systému. Kořenový systém je suspendován v živném roztoku a živiny se mohou snadno dostat do kořenového systému při častých fyzických pohybech. Proto, i když je koncentrace živin v roztoku velmi nízká, pokud koncentrace makroprvků dosáhne mikromolární úrovně, je snadno absorbována kořenovým systémem, dokonce i Rostliny rostou v tomto živném roztoku nejrychleji. Ale živný roztok nemůže udržet obrovské tělo rostliny. Dokud hmotnost rostliny překročí vztlak vody v živném roztoku, rostlina bude nevyhnutelně klesat. K ukotvení rostlin někdo používá mřížovinu k podpoře rostlin, která umožňuje kořenům procházet pletivem mřížoviny a vstupovat do živného roztoku. Poté, co rostlina vyroste, kořenový systém se prodlouží a v živném roztoku nelze dosáhnout vhodného poměru vody a vzduchu. K vyřešení tohoto problému lze mezi mříží podpírající rostlinu a žlab obsahující živný roztok umístit několik podpěr a postupně zvyšovat výšku. Špičkovou část kořenového systému udělejte vždy v živném roztoku a zbývající část mezi povrch kapaliny a mřížku. Vodní pára v této části prostoru je poměrně velká, což může splnit požadavky na poměr vody a plynu kořenového systému.
(2) mlha
Velkým problémem vodních substrátů je špatné provzdušňování.
Nejlepší způsob, jak tento problém vyřešit, je rozprášit vodný roztok živin do mlhy a kořenový systém je zavěšen v prostoru s touto živinou. V okolí kořenového systému lze dosáhnout dostatečného množství vodní páry a živin a zároveň lze plně uspokojit podmínky provzdušňování v okolí kořenového systému. Dá se říci, že tato metoda živné mlhy je nejlepší metodou pro splnění poměru vody, živin a plynu v kořenovém systému a v současné době se u nás oficiálně nepoužívá.
(3) písek
Písek je běžně používaný substrát v kultuře bez půdy. Zejména pouštní oblast je jediným substrátem, který nemá na výběr.
Písek jako substrát pro pěstování bez půdy má následující vlastnosti:
①Konstantní obsah vody Bez ohledu na to, kolik vody nalijete do písku, pokud je okolní drenáž dobrá, umožní přebytečné vodě rychle prosakovat a udržet si odpovídající obsah vody; bez ohledu na to, zda zaléváte nebo ne, pokud je na dně písku dostatek vody, může díky sifonu dosáhnout relativně vysoké části a udržovat odpovídající obsah vody.
Obsah vody v písku závisí na velikosti jeho částic a průměr částic písku je 0.06-2 mm. Čím jemnější částice, tím vyšší obsah vody, ale obecně písek snadno stéká.
② Žádné zadržování vody a hnojiv, dobrá propustnost vzduchu Písek je minerální, kompaktní textura, téměř žádné póry, voda se drží na povrchu zrn písku, takže tekutost vody je velká a živiny rozpuštěné ve vodě se ztrátou snadno ztrácejí z vody . Po ztrátě vody a živin v písku se póry mezi částicemi zaplní vzduchem. Ve srovnání s jílovými minerály má písek dobrou propustnost vzduchu.
③Poskytněte určité množství draselného hnojiva a koncentrace vodíkových iontů je ovlivněna kvalitou písku. Běžně používaný písek obsahuje některé anorganické látky obsahující draslík, které se mohou pomalu rozpouštět a poskytovat malé množství draselného hnojiva. Dokonce i kořeny některých rostlin mohou vylučovat nějakou organickou hmotu, která rozpouští nebo chelatuje draslík v písku, aby jej mohly kořeny absorbovat. Rostliny, které mohou růst v písku, obvykle nemají nedostatek draslíku.
Část písku je složena z vápenatých minerálů. Koncentrace vodíkových iontů tohoto písku je menší než 100 nmol/litr (pH větší než 7). Pokud není upraven, není vhodný pro běžné rostliny. Upravenou metodu lze vyřešit úpravou koncentrace vodíkových iontů živného roztoku. Nejlepší je použít písek břehové aluviální půdy nebo písek eolické půdy.
④ Těžký písek není vhodný pro pěstování bez půdy na výškových budovách. Stále je však ideálním kultivačním substrátem bez půdy kvůli jeho bohatým zdrojům, nízkým nákladům a ekonomickým výhodám pro travní výsadbu.
⑤Bezpečný a hygienický Písek jen zřídka šíří choroby a hmyzí škůdce, zejména říční písek, který není nutné při prvním použití dezinfikovat.
(4) Štěrk
Štěrk je stejný jako písek, ale průměr částic je silnější než písek, větší než 2 mm. Povrch substrátu je víceméně zaoblený.
Jeho schopnost zadržovat vodu a hnojivo není tak dobrá jako u písku, ale jeho propustnost vzduchu je silnější než u písku. Některé štěrky obsahují vápenaté látky a tyto štěrky nelze použít jako kultivační substráty bez půdy.
(5) Keramzit
Ceramsit je břidlicový materiál, který se vypaluje na asi 800 stupňů a má relativně jednotnou velikost kameniva, růžové nebo červené. Vnitřní struktura keramsitu je sypká, s mnoha póry, podobná voštině, s objemovou hmotností 500 kg/m3, lehkou texturou a může plavat na vodní hladině ve vodě. Je to dobrý kultivační substrát bez půdy.
Jako bezpůdní kultivační substrát má keramzit následující vlastnosti.
① Dobrá retence vody, odvodnění a propustnost vzduchu. Vnitřní póry keramsitu jsou naplněny vzduchem, když není voda. Při dostatku vody se část vody absorbuje a část plynového prostoru je stále zachována. Při nedostatku vody kolem kořenového systému voda v pórech difunduje přes povrch keramsitu do pórů mezi keramzitem, aby kořenový systém absorboval a udržoval vzdušnou vlhkost kolem kořenového systému.
Velikost agregátů keramsitu souvisí s jeho nasákavostí a propustností vzduchu a také souvisí s fyziologickými požadavky kořenového systému. Obecně platí, že když se jako bezpůdní kultivační substrát použije keramzit s většími agregáty, jsou póry mezi agregáty velké. Ve srovnání s keramsitem s drobným kamenivem je vlhkost vzduchu a vlhkost menší. Výběrem velikosti keramsitu můžete získat dobré vodní podmínky a podmínky provzdušňování, které rostliny vyžadují.
② Střední retenční kapacita hnojiva Mnoho živin může nejen přilnout k povrchu keramsitu, ale také vstoupit do pórů uvnitř keramsitu pro dočasné uložení. Když koncentrace živin na povrchu keramsitu klesá, živiny v pórech se pohybují směrem ven, aby vyhovovaly potřebám kořenového systému absorbovat požadavky na živiny. Stejně jako schopnost keramsitu zadržovat vodu, i schopnost keramsitu zadržovat hnojivo je ve srovnání s jinými substráty v mírném rozsahu.
③Koncentrace vodíkových iontů chemicky stabilního keramsitu
Je to 1~12590 nanomolů/litr (pH9~4,9) a má určité množství kationtové substituce (60~210 mmol/kg). Různé zdroje keramsitu se liší v chemickém složení a fyzikálních vlastnostech (tabulka 4-1, tabulka 4-2), ale všechny jsou vhodné jako bezpůdní kultivační substráty.
④ Bezpečný a hygienický Ceramsite zřídka množí vajíčka hmyzu a patogeny. Nemá žádný zvláštní zápach a neuvolňuje škodlivé látky. Je vhodný pro bezpůdní pěstování květin zdobených v budovách, jako jsou domy a restaurace.
⑤ Nevhodné pro pěstování rostlin se štíhlými kořeny bez půdy
Průměr agregátů matricového keramzitu je větší než u písku, perlitu apod. Pro rostliny s hustým kořenovým systémem je vodní a vzdušné prostředí kolem kořenového systému velmi vhodné, ale pro rostliny se štíhlým kořenovým systémem, jako jsou rododendrony, je velký póry mezi keramsites jsou pro kořeny snadné. Sušení na vzduchu by se proto nemělo používat k pěstování tohoto typu rostlin.
(6) Vermikulit
Vermikulit je hydratovaný křemičitan hořečnato-hlinitý, který vzniká zahřátím anorganických látek podobných slídě na 800-1000 stupeň. Anorganické látky podobné slídě obsahují molekuly vody a při zahřátí molekuly vody expandují na vodní páru, která roztrhne vrstvu tvrdé anorganické látky a vytvoří malá, porézní, houbovitá jádra. Objem vermikulitu expandovaného vysokoteplotním zpracováním je 18-25násobek originálu, objemová hustota je velmi malá, 80 kg/m3, a pórovitost je velká. Vermikulit používaný jako kultivační substrát bez půdy má následující vlastnosti:
① Silná absorpce vody, silná schopnost zadržovat vodu a hnojivo Vermikulit dokáže absorbovat 100-650 litrů vody na metr krychlový, což je 125-8krát více, než je jeho vlastní hmotnost. Mezi bezpůdními kultivačními substráty představenými v této knize má vermikulit největší kapacitu absorpce vody, kapacitu nahrazující kationty 10 mmol/kg a silnou schopnost zadržovat vodu a hnojiva.
② Pórovitost je velká (95 procent) a prodyšný vermikulit absorbuje vodu, aby se zmenšil prostor pro plyn, a vermikulit, který dosáhne obsahu nasycené vody, má špatnou propustnost vzduchu. Vzhledem k tomu, že vermikulit má velký prostor pro plyn a silnou schopnost absorpce vody, může být obsah vody ve vermikulitu uměle upraven tak, aby se dosáhlo nejlepšího poměru vody a vzduchu vhodného pro určité květiny a rostliny. Vermikulit je dobrý substrát bez půdy pro většinu kvetoucích rostlin.
③Koncentrace vodíkových iontů je 1-100 nanomol/litr (pH9-7), což může poskytnout určité množství draslíku, malé množství vápníku, hořčíku a dalších živin. Tyto vlastnosti jsou dány chemickým složením vermikulitu.
Chemické složení vermikulitu je (Mg2 plus , Fe2 plus , Fe3 plus )3[(Si, Al)4O10](OH)2·4H2O. Přestože vermikulit obsahuje hydroxidové ionty, takže koncentrace vodíkových iontů je menší než 100 nmol/L (vyšší než pH 7), díky silné propustnosti matrice lze kořeny většiny květinových rostlin upravit koncentrací vodíkových iontů. v živném roztoku. Získejte dobré životní prostředí.
④Bezpečný a hygienický vermikulit se tvoří při vysoké teplotě a byl sterilizován. Při použití nového vermikulitu se nesterilizuje a neinfikuje patogenní bakterie a vajíčka hmyzu. Použitý vermikulit lze sterilizovat vysokou teplotou nebo sterilizovat 1,5 g/l manganistanu draselného nebo formalínu (k dostání v obchodech s chemickými činidly) a lze jej používat nepřetržitě.
Vermikulit sám o sobě nemá žádný zvláštní zápach a neuvolňuje škodlivé plyny.
⑤ Vermikulit není vhodné používat dlouhodobě, naruší se jeho struktura, sníží se pórovitost, sníží se odvodnění a propustnost vzduchu. Proto nemůže být během přepravy a používání pod velkým tlakem. Obecně řečeno, pokud je vermikulit použit 1-2krát, nelze jej již použít k výsadbě stejného druhu květin, ale květinové rostliny se štíhlým kořenovým systémem by měly být znovu vysazeny.
(7) perlit
Perlit je minerál vytvořený z křemičitých vulkanických hornin, pojmenovaný pro své kulovité trhliny ve tvaru perly. Obsah vody v křemičitých vulkanických horninách je asi 2 až 5 procent. Když se rozdrtí a zahřeje na asi 1000 stupňů, expanduje a vytvoří expandovaný perlit pro pěstování bez půdy a jeho objemová hmotnost je malá, 80 až 180 kg/m3. Tento minerál má uzavřenou buněčnou strukturu.
①Charakteristika perlitu
A. Dobrá propustnost vzduchu a mírný obsah vody Pórovitost perlitu je asi 93 procent, z toho objem vzduchu je asi 53 procent a kapacita zadržování vody je 40 procent. Při zalévání se většina vody drží na povrchu a díky malému napětí vody snadno stéká. Perlit se proto snadno vypouští a snadno provzdušňuje.
Přestože nasákavost perlitu (4násobek jeho vlastní hmotnosti) není tak dobrá jako u vermikulitu, pokud je voda ve spodní vrstvě (jako v květináči proti prosakování), perlit dokáže přenést vodu ve spodní vrstvě. prostřednictvím vedení vody mezi částicemi. Vtahuje perlit do celého květináče a udržuje správnou propustnost. Jeho obsah vody plně vyhovuje potřebám života kořenů rostlin. Při pěstování některých květin, které mají přísné požadavky na poměr vody a vzduchu, je proto lepší zvolit perlit než vermikulit. Zejména při pěstování některých kyselomilných jižních květin může perlit lépe odrážet své přednosti.
b. Koncentrace vodíkových iontů chemicky stabilního perlitu je 31.63-100 nmol/litr (pH7.5-7.0).
Kationtové substituční množství perlitu je menší než 1,5 mmol/kg a nemá téměř žádnou absorpční kapacitu živin. Většina živin v perlitu nemůže být absorbována a využita rostlinami. Jeho koncentrace vodíkových iontů je vyšší než u vermikulitu, což je jeden z důvodů, proč je vhodnější pro výsadbu kyselomilných květin na jihu.
C. Může být použit samostatně jako bezpůdní pěstební substrát, nebo může být smíchán s rašelinou, vermikulitem apod. Související smíšené substráty budou představeny v následujících kapitolách.
② Problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při používání perlitu
Za prvé, po nalití perlitu do živného roztoku je snadné pěstovat zelené řasy na povrchu vystaveném světlu. Abyste regulovali růst zelených řas, můžete perlit na povrchu vyměnit, nebo jej často obracet nebo se vyhýbat světlu.
Za druhé, perlitový prach silně dráždí hrdlo (hrdlo), takže je třeba dávat pozor. Před použitím jej nejlépe postříkejte vodou, abyste zabránili poletování prachu.
Za třetí, měrná hmotnost perlitu je lehčí než u vody a bude plavat na vodní hladině, když bude hodně pršet. V důsledku toho není kontakt perlitu s kořenovým systémem spolehlivý, snadno dochází k poškození kořenů a rostliny jsou náchylné k poléhání. Plány protipovodňové ochrany a zamokření by měly být dohodnuty předem.
Pro pěstování v perlitu jsou vhodné všechny kořeny rostlin, zejména kyselomilné štíhlé vláknité kořenové květy,
Není snadné ji pěstovat v jiných substrátech, ale roste robustně v perlitu.
(8) kamenná vlna
Kamenná vlna je vláknitý minerál vyrobený ze směsi 60 procent diabasu, 20 procent vápence a 20 procent koksu. do filamentů o průměru 0,005 mm a poté slisujte do plátu o objemové hmotnosti 80-100kg/m3 a poté přidejte fenolickou pryskyřici pro snížení povrchového napětí při ochlazení na cca 200 stupňů. Udělejte to tak, aby zadržovalo vodu.
Kamenná vlna byla poprvé použita při pěstování bez půdy firmou Hornum v Dánsku v roce 1969. Brzy přitáhla pozornost Nizozemska a nyní 80 procent pěstování zeleniny bez půdy v Nizozemsku používá jako substrát minerální vlnu. Ve světovém bezpůdním pěstování je plocha, kterou zabírá minerální vlna, na prvním místě.
①Charakteristiky minerální vlny jako bezdřevého pěstebního substrátu
A. Nízká cena, snadné použití, bezpečné a hygienické
Hlavním důvodem pro květiny. Náklady na zařízení používaná při pěstování minerální vlny jsou také nízké. Kamenná vlna byla zpracována při vysoké teplotě. Při použití nové kamenné vlny není nutné sterilizovat. Při výměně hrnce stačí vložit původní malý blok minerální vlny do velkého bloku minerální vlny, což je velmi výhodné.
b. Široké možnosti použití Substrát z minerální vlny lze použít pro bezpůdní pěstování různých druhů zeleniny a květin. v technice živného filmu
Kamenná vlna může být použita jako substrát v technologiích, jako je technologie hlubokého proudění kapaliny, kapkové zavlažování a vícevrstvá trojrozměrná kultivace; ať už se jedná o tlustý kořenový systém nebo štíhlý kořenový systém, může dobře růst v kamenné vlně. Zejména pro květiny, které nepotřebují často měnit substrát, je velmi vhodná.
C. Poměr vody a vzduchu vyhovuje mnoha rostlinám
Bavlna má velké póry, až 96 procent, a silnou absorpci vody. V dostatečně silné vrstvě minerální vlny se obsah vody v minerální vlně postupně zvyšuje shora dolů. Plyn postupně klesá shora dolů, takže poměr vody a plynu v bloku minerální vlny tvoří gradientní změnu shora dolů. Kořenový růst rostlin vysazených v blocích kamenné vlny bývá v nejvhodnějším kořenovém prostředí (tedy poměr vody a vzduchu je vhodný). Viz tabulka 4-3 pro vertikální rozložení vlhkosti a vzduchu v bloku minerální vlny.
② Problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při používání minerální vlny
Za prvé, koncentrace vodíkových iontů v nové nepoužité minerální vlně je relativně nízká. Obecně je koncentrace vodíkových iontů nižší než 100 nmol/litr (vyšší než pH 7). Pokud se do zavlažování před použitím přidá malé množství kyseliny, zvýší se koncentrace vodíkových iontů po 1 až 2 dnech.
Za druhé, minerální vlna je nerozložitelná a léčba po použití ještě není vyřešena. Obvyklou metodou je použití použité minerální vlny jako půdního kondicionéru a některé jsou recyklovány jako suroviny pro výrobu minerální vlny. Ale tyto metody se stále zkoumají.
Při bezpůdním pěstování je kamenná vlna stále velmi vhodná jako substrát pro střešní zahrady, zejména pro výsadbu stálezelených víceletých dřevin, jako je borovice pětijehličková, podokarpus a cypřiš. V krajinářském provedení s kapkovým závlahovým systémem lze minerální vlnu používat dlouhodobě, ale není vhodná pro výsadbu rychle rostoucích nebo dvouletých travních květů, protože stará kamenná vlna po výměně se obtížně likviduje.
(9) Silikon
Jako substráty pro kultivaci bez půdy se používají dva typy silikagelu, jeden je silikagel G a druhý silikagel B. Silikagel G je silikagel měnící barvu, který je za sucha modrozelený a mění se na růžový nebo bezbarvý po absorbování vody. Jeho absorpce vody a adsorpce živin nejsou tak dobré jako u silikagelu B. Silikagel B se během procesu vypalování rozpíná a má více pórů ve struktuře a jeho schopnost absorbovat vodu a ukládat živiny je více než dvojnásobná než u silikagelu G.
Jeho vlastnosti jsou lepší než u písku.
Vzhledem k tomu, že silikagel je krystalická částice, lze jasně vidět prostorovou distribuci kořenů rostlin, což přidává na zábavě pěstování bez půdy.
Kromě rostlin se štíhlými kořeny, jako jsou rododendrony, které nejsou vhodné pro pěstování bez silikagelu, je vhodná většina silnějších, viditelných kořenových systémů, jako jsou některé rostliny s vzdušnými nebo masitými kořeny.
(10) Iontoměničová pryskyřice
Iontoměničová pryskyřice se také nazývá iontová půda. Je to druh kultivačního substrátu bez půdy, který se získává smícháním živin požadovaných rostlinami s kationtovými nebo aniontovými adsorbenty, jako je epoxidová pryskyřice, v různých poměrech. Tento substrát je stejný jako jiné substráty, bezpečný a hygienický, netoxický a bez chuti a ionty adsorbované na pryskyřici se uvolňují pomalu, aby je rostliny absorbovaly, i když je koncentrace iontů adsorbovaných na pryskyřici vysoká, nebude poškodit rostliny.
Nevýhodou iontoměničové pryskyřice je, že je drahá a při opětovném použití je nutné ji regenerovat.
