Наші партнери

Мозаїка в архітектурі та ландшафті

Садиба Зелений Дуб

Романівські вівці

 
 

| ДОМАШНЯЯ > | СТАТЬИ >|Оптимизация составов торфоперлитовых субстратов

Международная научно-практическая конференция "ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ АГРОПЕРЛИТА. ОПЫТ, ТЕХНОЛОГИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ", г. Киев -2008 г.

Оптимизация состава торфоперлитовых субстратов 

     Кардаш Юрий Иванович, технический директор  ЧП КАРДАШ

                                          Дмитрив Василий Васильевич, председатель правления ВАТ Ивано-Франковскторф      

          Развитие корневой системы — важнейший фактор, от которого зависит успех получения качественной рассады и контейнерных растений.  Субстрат, который можно считать наиболее универсальным, гарантирующим успешность культивирования и высокое качество посадочного материала (хорошее развитие корневой системы и надземной части растений) выделить трудно, поскольку нет субстрата, который работает лучше всего во всех ситуациях. При приобретении субстрата обычно учитываются стоимость, доступность, однородность и личные предпочтения агронома.

     Цель этого обзора состоит в том, чтобы рассмотреть ключевые аспекты качества субстрата в соотношении с конкретными культивационными  методами.  

       Составление оптимальной смеси – многокритериальная задача требующая учета как агротехнических, так технико-экономических факторов.

       Субстрат  - только один в ряде взаимосвязанных факторов культивирования, которые затрагивают рост растения в питомнике, благоразумный производитель должен учесть полную картину перед принятием решения, которое позволит  производит лучшую качественную рассаду в самый короткий период времени и по приемлемой стоимости.

       Типичный субстрат, используемый сегодня в садоводстве – механическая смесь двух и более компонентов. Смеси органических и неорганических компонентов популярны, потому что эти материалы взаимодополняют друг друга, улучшая  физические и химические свойства смеси. Лучший субстрат для конкретного питомника будет  компромиссом всех перечисленных ниже  факторов.

Особенности субстратов для декоративных растений 

        Сам факт размещения грунта в изолированный контейнер создает агротехнические условия, которые резко отличаются от таковых в неограниченной полевой почве.

       Ограниченный объем. Растения, растущие в контейнерах имеют доступ к очень ограниченному количеству среды роста по сравнению с выращенными в природных условиях. Рассада часто выращивается в мультиплатах с объемом ячейки 2,5 -50 куб см. Ограничение объема корневого кома означает, что рассада имеет  маленькие запасы доступной воды и питательных веществ и что эти ресурсы могут быстро истощится. 

           Подвешенный слой воды. По  самой своей природе  контейнеры создают подвешенный слой воды в нижней части, потому что вода не может стекать свободно, а удерживается капиллярными силами. Слой насыщенного субстрата у основания контейнера, имеет глубокие эффекты на агрофизические и садоводческие свойства субстратов.

          Неустойчивость микроорганизмов почвы. Полевые почвы содержат бесчисленные микроорганизмы, как полезные так и патогенные.  Эти организмы в полевых почвах существуют в естественном  балансе, но когда почвы помещены в контейнеры в благоприятной окружающей среде роста оранжереи, могут развиться много проблем. Высокая питательность, режимы высокой влажности способствуют быстрому росту  рассады, но с другой стороны способствуют развитию патогенных микроорганизмов.

         Недостаток структуры почвы. Процессы структурирования почвы, происходящие в природных условиях очевидно невозможны в контейнере. Более того со временем структура только ухудшается. Поэтому, структурные свойства субстрата должны быть тщательно выбраны и компоненты смешаны, чтобы произвести правильную пористую смесь , которая сохранится на протяжении всего цикла выращивания.

Характеристики субстрата, влияющие на рост растений 

          Агротехнические  характеристики субстрата  - свойства, которые затрагивают его способность произвести здоровые растения  при  принятой технологии выращивания: соответствующая кислотность pH, высокая емкость объмена катионов, низкая собственная  питательность, адекватная пористость  и отсутствие вредителей.  

       Кислотность рН. Материалы, используемые для производства субстратов, могут значительно   отличаться по pH. Торф являются обычно кислым, тогда как вермикулит  и перлит может быть от нейтрального  (pH 7,0) к слабо щелочному. Важное преимущество верхового торфа состоит в возможности регулировать рН в диапазоне 3,5  -  7,4.

Основной культивационный  эффект pH  -  влияние на доступность минеральных питательных веществ, особенно микроэлементов. Для большинства растений оптимальное значение рН -5,5, для хвойных -5,0, для рододендронов – 4,5. Большинство растений может расти в пределах относительно широкого диапазона значений pH, если микроэлементы снабжены в надлежащей форме и в надлежащем соотношении.

        Высокая способность обмена катиона. Способность материала  адсорбировать положительно заряженные ионы (способность обмена катионов) является одним из самых важных факторов, затрагивающих питание  растений. Вермикулит и торф имеют самые высокие значения емкости поглощения катионов, тогда как неорганические материалы типа перлита и песка близкие к нулю. Высокое значение емкости поглощения катионов весьма желательно для субстрата, потому что в субстрате создается запас питания, который поддерживает рост растения между применениями удобрения и катионы удерживаются  в субстрате против выщелачивания, которое может быть очень существенно с высокими поливными нормами, а также обеспечивается высокая буферность.

       Низкая собственная питательность. Это может показаться нелогичным, но первоначально низкий (стартовый) уровень  питательных элементов весьма желательный фактор для профессиональных субстратов, используемых в контейнерных питомниках. Высокий уровень питательных веществ способствует развитию болезней. Кроме того, много разновидностей рассады  требуют  очень низкой питательности (возможно кроме  фосфора),  в течение первых нескольких недель роста. При низкой начальной питательности агроном рассадника может полностью управлять минеральным питанием посредством внесения удобрений.

       Надлежащий баланс размеры пор. Вероятно нет другой физической характеристики субстратов, которая была так полно обсуждена и исследована как пористость. Это внимание вполне оправдано, потому что пористость субстрата затрагивает каждый аспект роста растений в контейнерах. Должным образом сбалансированная структура означает хороший газовый обмен для корневой системы, которая непосредственно затрагивает все функции корня типа минерального и водного питания и дыхания. Растения, растущие в маленьких контейнерах часто имеют проблемы роста из-за плохого проветривания или низкой влагоемкости субстрата. Воздухоемкость, как полагают, является наиболее важной агрофизической характеристикой любой среды выращивания.

Таблица 1. Типичные значения агрофизических параметров компонентов субстрата.

Субстрат

Порозность

Воздухоемкость

Удельный вес

 

Средняя

Max/Min

Средняя

Max/Min

Вермикулит

78-80

85/74

6 - 10

26/4

0.16-.018

Перлит

68

82/65

28-32

46/14

0.15-0.17

Кора

75-80

83/73

19-24

41/6

0.2

Торф

89-94

97/87

20 - 12

27/6

0.06-0.10

Минеральная вата

90

94/87

20

25/19

0.2

Песок

38

38/36

3

4/2

1.4

Минеральный грунт

50

-

3

-

1.2

Хорошо сформулированная смесь будет содержать макропоры, для проветривания и дренажа, и микропоры  для удержания воды. Распределение фаз - воздуха, воды, и твердой фазы  в субстрате  зависит от нескольких факторов, включая, пористость, удельный вес, распределение размера частицы, высоту контейнера. Общее количество пор для большинства популярных материалов  можно определить по уравнению    

            Р (в % объема) = 98 - 0,037 * w,    где  w  - удельный вес, в кГ/м3.

     Размер частицы, который обеспечивает надлежащую пористость, очевидно изменяется с типом материала. Для  торфа рекомендуется  размер частиц между 0.8 мм  и 6.0 мм.  Если частицы торфа являются меньшими чем  0.8 мм , микропоры преобладают, и субстрат легко затопляется. С другой стороны при  увеличение размера частиц более чем  6.0 мм , макропоры преобладают, и субстрат не будет сохранять достаточно воды для роста растений .

      Тип контейнера. Из-за насыщенного водой нижнего слоя, тип контейнера влияет на работу субстрата. Низкие широкие контейнеры имеют более высокую пропорцию их объема в насыщаемом водой состоянии и требуют более пористого субстрата, чем высокие контейнеры.

       Стерильность. Перлит является стерильным материалом. Торф – относительно стерильным. Качественный верховой торф не содержит вредителей и патогенной микрофлоры. Более того в торфе содержатся споры микоризных грибов. Торфяно – перлитовые смеси не требуют стерилизации.

 Эксплуатационные технико-экономические характеристики субстрата

        В дополнение к агротехническим  характеристикам, которые влияют на рост растений и рассады, необходимо  учитывать  свойства субстратов, которые касаются эксплуатационных аспектов контейнерного производства рассадника. Факторы типа стоимости и доступности, однородности и воспроизводимости, удельного веса,  фракционной стабильности, долговечности  и способности к длительному хранению, удобство смешивания и погрузки, легкое повторное увлажнение после высыхания, и способность производить прочный корневой ком также важны в выборе субстратов и их индивидуальных компонентов.

          Разумная стоимость.  Стоимость - один из весьма существенных, но  все же часто переоцениваемых факторов в отборе субстратов или их компонентов. Стоимость  субстрата в структуре производственных затрат не превышает 1%-3%. По оценкам специалистов качество субстрата определяет 20% успеха в контейнерном выращивании растений. Фактор цены может иметь существенное значение в производстве крупномеров в больших контейнерах 100 – 500 л. Поэтому не следует  делать стоимость определяющим фактором  при отборе субстратов.

         Доступность и стабильность поставки. Большинство материалов, применяемых для производства субстратов, недороги сами по себе, но транспортные затраты могут значительно превышать стоимость самих материалов. Прежде всего из-за транспортных затрат, материал, который является недорогим в одном месте, может быть недопустимо дорог в другом. Многие  компоненты производятся в ограниченных географических областях и/ или их трудно получить.  Верховой торф легко доступен и относительно дешев в северных областях, но считается неэкономичным во многих частях мира. Песок, с другой стороны, является широко применяемым компонентом , который найден во всем мире по относительно низкой цене. Цены компонентов  также могут измениться: материалы, которые являются первоначально недорогими, типа сосновой коры, могут стать дорогостоящими в связи с высоким спросом на них и использованием в других областях.

         Высокая степень однородности и воспроизводимости. И компоненты и готовый субстрат должны быть однородны в качестве в пределах одной партии  и воспроизводимы от партии до партии. Свойства некоторых материалов, типа  торфа и песка, могут изменятся в широких пределах в зависимости от  их происхождения. Производитель должен гарантировать, что каждая партия имеет те же самые физические, химические, и биологические свойства. Субстрат с нестабильными физическими или химическими характеристикам, может причинить серьезные проблемы с ирригацией, удобрением, и другими технологическими операциями.

         Низкий удельный вес. Удельный вес субстрата  определяется как вес единицы объема продукта. Удельный вес  определенного субстрата является функцией  трех факторов: удельный вес компонентов, составляющих субстрат; сжимаемость частиц; размещение этих частиц  относительно друг друга. Удельный вес  субстрата  в заполненном контейнере - также функция внутреннего размещения частиц и уплотнения в  процессе заполнения. Сухой удельный вес важен при погрузке, транспортировании и обращении с субстратом в процессе производства. Влажный удельный вес важен по эксплуатационным причинам,  затрагивает обработку и отгрузку контейнерных растений.

         Стабильность геометрических размеров. Субстрат не  должен чрезмерно сжиматся или расширятся в процессе эксплуатации. Причины изменения объема следующие:

         - некоторые материалы (торф, гидрогель) могут значительно изменятся в объеме при увлажнении и высыхании, при этом субстрат отстает от стенок контейнера, рвутся мелкие корни;

         - разложение органических материалов;

         -  заполнение свободного пространства ( маленькие частицы могут заполнить поры между большими частицами; чем больше различие в размерах частицы, тем больше изменение в объеме, мелкий песок вымывается  к основанию контейнера  и уменьшает пористость).

           Долговечность и удобство хранения. Большинство популярных компонентов субстратов достаточно устойчивы  и не будет разлагаться или изменяться во времени. Первоначально стерильные материалы,  могут быть загрязнены  семенами сорняков или  вредителями, патогенами в процессе хранения. По этой причине, партии готовых субстратов  или отдельных компонентов должны быть поставлены в закрытых пластиковых  пакетах.

     Таблица 2. Сравнительные качественные  культивационные и эксплуатационные характеристики компонентов торфяноперлитового субстрата

 

Характеристики

Компоненты субстрата

Торф верховой

Перлит

Культивационные   

  Кислотность рН

   Возможность регулировать рН

  Емкость поглощения катионов

  Низкая базовая питательность

  Крупные поры, обеспечивающие хорошее   проветривание  и дренаж

  Мелкие поры, обеспечивающие большую влагоемкость

  Стерильность (отсутствие вредителей)

  Буферность

   Биологическая активность

+

+

+

V

V

 +

 

V

+

+

0

--

--

+

+

--

 

+

--

0

Эксплуатационные 

  Удельный вес

   Доступность

   Цена

    Однородность/воспроизводимость

   Долговечность/биологическая устойчивость

    Изменение объема

    Смешивание/сыпучесть, заполнение  контейнера

    Повторное увлажнение

    Формирование прочного корневого кома

 

+

V

V

V

V

 

V

V

--

+

+

V

V

+

+

 

+

+

+

--

Оценка:  + = положительный эффект; -- = отрицательный эффект; 0= нет эффекта;  V = удовлетворительный эффект.

           Легкость смешивания и заполнения в контейнеры. Этот фактор особенно важен для производителей, которые самостоятельно изготовляют  собственные субстраты. Может  быть трудно достигнуть равномерного смешивания из-за различий в удельном весе, размере частиц, и влажности. Субстрат и компоненты не должны слеживатся во время хранения. Верховой торф и  сосновая кора обычно поставляются относительно сухими и должны быть смочены перед смешиванием. Хорошая сыпучесть  особенно важна при заполнении контейнеров маленького объема, типично используемых в рассадниках для выращивания рассады..         Хорошее повторное увлажнение. Некоторые компоненты, типа верхового торфа и коры, могут стать гидрофобными при чрезмерном высыхании. Сурфактанты и перлит значительно улучшают повторное смачивание

        Формирование прочного корневого кома. Эта эксплуатационная характеристика важна для рассадников и хозяйств,  использующих для посадки автоматические машины. Контейнерная рассада должна иметь  устойчивый корневой ком в течение обработки, отгрузки, и установки. Субстрат и другие культурные методы должны обеспечить равномерный рост корня всюду по контейнеру так, чтобы к концу сельскохозяйственного сезона образовался  прочный корневой ком.

Компоненты субстратов 

     Органические компоненты.  Органические материалы - желательные компоненты субстратов,  потому что они создают основное количество микропор, и таким образом обеспечивают большую влагоемкость, все же достаточно эластичны, чтобы сопротивляться уплотнению. Органическое вещество также имеет высокую емкость поглощения катионов, обеспечивает буферность против резких изменений рН и содержания водорастворимых солей. Количество органического материала, используемого в субстратах составляет  от 25 - 60 % по объему. Идеальный органический материал – верховой сфагновый торф.

       Неорганические компоненты.   Неорганические материалы добавляются к субстратам, чтобы обеспечить  и поддерживать структурную систему макропор, которая улучшает проветривание и дренаж. Многие неорганических компоненты ( песок, перлит)  имеют очень низкую емкость поглощения катионов и  обеспечивают химически инертную основу субстрата. Чаще всего используется перлит, обладающий  многими полезными характеристиками. Одно из этих уникальных свойств - его структура закрытой ячейки: вода удерживается только на поверхности частиц перлита, и поэтому субстраты , содержащие перлит хорошо дренированы и имеют легкий вес. Перлит также тверд и не сжимается, обеспечивает хорошую пористость. Кислотность рН около 7,0 , но это не существенно, потому что он обычно смешивается с кислым торфом. 

      Благодаря тому, что компоненты взаимно дополняют друг друга, на основе торфа и перлита можно создать субстраты, удовлетворяющие практически всем требованиям контейнерного выращивания декоративных и комнатных растений.

             Литература

1.Biernbaum, J.A. 1992. Root zone management of greenhouse container-grown crops to control  water and fertilizer use. HortTechnology 2(l): р.127-132

2.Bunt, A.C.  Media and mixes for container-grown plants: A Manual on the Preparation and Use of Growing Media for Pot Plants/Second Edition of Modern Potting Composts. London ;

Boston : Unwin Hyman, 1988, 309 p.

3.Bunt, A.C. 1988. Media and mixes for container-grown plants. 2nd ed. Unwin Hymnan Ltd., London

4.Costa J.M.  , The role of substrates in propagation Horticultural Production Chains Group, Wageningen University, by Netherlands Flower TECH 2003. Vol. 6. № 7. P. 22-27.

5.Mastalerz, J.W.. The greenhouse environment. New York: John Wiley and Sons,1977, 629 p.


© 2007 ЧП Кардаш Андрей Юриевич  Дата изменения: 27.02.2016   Все права на материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с украинским и международным законодательством об авторском праве. При любом использовании материалов сайта ссылка на    www. kardash.com.ua   обязательна.