Главы из книги Ульяма Тексье «Гидропоника для всех» Как управляться с питательным раствором.

Как управляться с питательным раствором

Питательные растворы являются гораздо более сложной средой, чем многие думают. «Природа не терпит пустоты» - известное высказывание Аристотеля, дошедшее до нас сквозь века. Эволюция питательного раствора наглядное тому свидетельство!

Для начала: питательный раствор - это простая среда: вода, немного карбо­натов. растворенные соли, что относительно легко поддается пониманию и контролю. Такая ситуация длится недолго. Везде, где есть вода, кислород и питательное вещество, жизнь вступает в свои права. Как только в системе появляются растения, а их корни опустятся в раствор, в эту «пустоту», в но­вую девственную среду тотчас же ринутся сонмы микроорганизмов. Как мы увидим далее, мы и сами можем внедрить некоторые бактерии и грибки, но относительно разнообразная микробная жизнь разовьется и без нашего участия. К счастью, если все ваши параметры в пределах допустимого, ни­чего страшного не произойдет, в вашем растворе возникнут только колонии дружественных и благоприятствующих организмов. Важно помнить, что ваш питательный раствор - живой. Нельзя относиться к нему только как к инертному субстрату. Конечно, плотность микроорганизмов в растворе не такая, как в почве, но питательный раствор кишит жизнью! Не вздумайте стерилизовать раствор. Сотворите пустоту - и в нее хлынет новая жизнь. Это заведомо провальная затея. Более того, почти все, что вы предпримете для стерилизации раствора, окажет ослабляющее воздействие на корни, а значит, и на растение. Если вы озабочены патогенами, то вы приняли наихудшее решение, какое можно принять. Нужно руководствоваться лишь одним главным принципом - как осчастливить растения! Может, это прозвучит легкомысленно, но это так. Растения подобны людям: те, кто послабее, под­хватывают все возможные болезни. От патогенов никуда не денешься, они вездесущи. Вероятнее всего, в питательном растворе вы столкнетесь со спо­рами питиозной корневой гнили, но если ваши растения в хорошей форме, они смогут ей успешно противостоять... А отложения подавляющей заболевания микрофлоры в замкнутой системе - ваш лучший союзник!

Корни тоже выделяют в раствор соединения, главным образом, СО₂, Н⁺ органические анионы и лимонную кислоту, но ещё и нитрит, токсичную форму азота.

Не думайте, что корни - это улица с односторонним движением, на самом деле элементы движутся по ним в обоих направлениях. Химические реакции, происходящие в непосредственной близости от корня, скажем, в радиусе 1 миллиметра, чрезвычайно сложны и отличны от окружающего их субстрата. В частности, это зона большей кислотности. Если говорить в очень грубом приближении, то корни можно представить себе как погруженные в воду трубы с отверстиями в стенках. Теперь представьте себе свободно плавающие в воде питательные вещества. Слабые течения заталкивают некоторые из них в трубу, другие же из нее выплывают. Некоторые из них растение засосет, а через другие канальцы - растение избавляется от остатков своего метабо­лизма, выбрасывая их в окружающую водную среду. Это очень упрощенная картина - некоторым элементам нужен «котранспорт», зачастую, ионы Н⁺. Захват этих ионов Н⁺ и есть тот механизм, который повышает рН раствора.

Температура

Температура в корневой зоне играет наиважнейшую роль. Здесь действуют

два явления.

1. Чем выше температура, тем меньше растворенного кислорода в растворе (помните, главное - кислород!). Падение содержания кислорода не очень резкое. При температуре от 0° до 30°С вода теряет примерно половину своего кислорода. В интересующем нас диапазоне при 20°С имеется около 9,5 мг/л растворенного кислорода, но при 30°С содержание падает до 7,6 мг/л. (Это в чистой воде; соленость также немного снижает теоретический уровень).

2.   В то же время потепление приводит к росту метаболизма растений, а значит, к повышенной потребности в кислороде в корневой зоне, где поглощение последнего происходит быстрее. При температуре до 30°С, приблизительно, повышение потребности действительно резкое. Вот тут-то хорошо сконструированная гидропонная система и покажет, на что она способна. В грунте растения смыкают свои устьица, когда температура чересчур повышается, чтобы экономить воду. Они просто приостанавливают свой рост. В гидропонике при хорошей циркуляции воды, поддерживающей высокий уровень растворенного кислорода, растения продолжают расти при температурах более высоких, чем у растений в грунте. Так какова идеальная температура питательного раствора? Таковой не существует! Как и во всем, что касается культивации, приходится идти на компромисс: низкая температура - больше кислорода, но замедленный метаболизм; выше температура - меньше кислорода, опасность отмирания корней, патогенная инфекция, зато ускоренный рост. Идеальный интервал температур - от 18°С до 24°С. Это не означает, что при температуре выше этого интервала все погибнет. Зачастую комнатная температура превышает 30°С. Опять таки, если ваша система динамична, растения выживут, но... рост будет медленным. Итак, каким образом охлаждать питательный раствор? Лично для меня, наилучшее решение –о хлаждать воздух. Это покажется странным, но давайте призадумаемся. У воды большее теплоемкость, чем у воздуха (то есть, ей требуется больше времени на изменение температуры), но через некоторое время, что бы вы ни делали, она придет к температуре окружающей среды. Следовательно, оптимальное решение - сперва надо воздействовать на температуру окружающего воздуха. Затем, если получится поддерживать ее в разумных пределах, можно выиграть несколько градусов, охлаждая воду. В наши дни можно найти охладители, которые крепятся к бортам бака. Они вполне эффективны и не слишком дороги, но не применяйте их, если сначала вы не понизили температуру в помещении. Например, если температура в комнате поднялась до 35 °С, то что бы вы ни делали для охлаждения воды, это будут просто деньги на ветер! Главные источники тепла - это лампы освещения.

В случае ламп есть светильники воздушного охлаждения, которые эффективно сокращают количество тепла.

рН - фактор

В предыдущей главе мы рассматривали рН и проводимость только в теоретическом аспекте. Теперь же мы займемся практическим применением этих параметров.

Все растения на гидропонике выращиваются в слегка кислотной рН, неза­висимо от того, какой рН они предпочитают в грунте. Для этого существуют разные причины, и главная из них та, что при рН 7 и выше из раствора осаждается железо. Так что максимально высокий допустимый рН около 6,8 с запасом для надежности. Однако в замкнутых системах лучше поддер­живать рН ниже 6,5 во избежание недостаточности марганца. А как насчет минимально низкого возможного предела рН? Лет 20 назад Университет Юты провел исследование, согласно которому растения хорошо росли и при рН 4,5! Исследование показало, что из-за ионов Н⁺ высвобождаемых в раствор дыханием, образуется очень тонкий слой вокруг корня, который всегда достаточно кислотен - от 4,5 до 5,5. Так каков же идеальный рН? Вы, наверное, уже догадались, что такого не существует! Таблица, приводимая ниже, показывает силу поглощения различных элементов при разных рН.

Таблица поглощения

 Как видим по таблице, нельзя провести четкую вертикальную линию, на которой все элементы поглощались бы идеально.  Поглощение Са, Р, Ре, 2п и Мп сильно зависит от рН. Принятый интервал, чаще всего встречающийся в литературе от 5,5 до 6,5. Некоторые люди фанатично преданы рН - фактору. Они устанавливают рН на отметке 6 на середине интервала и ни за что на свете не позволяют ему отклоняться ни вле­во, ни вправо. Я не разделяю этого мнения. Я считаю, что лучше позволить рН - фактору коле­баться в допустимых пределах. Таким образом, на мой взгляд, ни одному элементу не отдается предпочтение перед другими, поскольку по очереди охватывается оптимальный интервал для каждого из этих элементов. Также слишком строгое соблюдение рН вынуждает нас вносить в раствор большое количество химикатов с целью корректировки последнего, причем до такой степени, что может нарушиться равновесие. рН фактор обладает естественной склонностью повышаться. Это в его характере: когда расте­ния поглощают минералы, то тем самым они повышают рН; но также если вы корректируете рН в ведре обычной воды и оставляете её отстояться на ночь, то к утру рН повысится. Если производитель питательного раствора недобросовестно его готовит и не добавляет в раствор буферы, то вы не сможете регулировать рН в пору быстрого роста!

Из-за тенденции рН - фактора к повышению я начинаю с малой величины, где-то около 5,5; затем я позволяю ему поколебаться, но не слишком, самое большее до 6,5; затем я снова начинаю его понижать. Избегайте крайностей; пытайтесь поддерживать его в пределах 5,8 - 6,2. Растения не любят резких перемен в корневой зоне; в природе они к этому не привыкли. Если допустить чрезмерные отклонения рН в сторону повышения или понижения, то следует возвращать рН к идеальной величине, только не поспешно, а медленно, что­бы не вызвать у корней шок. Например, если рН поднялся до 7, понижайте его до 6,5; затем на следующий день до 6 и т.д. То же относится к низкому рН. Помните, не следует паниковать: рН 4,5 не убьет ваше растение; просто верните рН к 5. Когда мы говорили о механизме рН, мы видели, что он тем стабильнее, чем дальше от 7. Это веская причина для поддержания рН на пониженном уровне (лучше 6, чем 6,5).

Электропроводность

Здесь и далее мы исходим из допущения, что ваш питательный раствор хоро­шо сбалансирован с точки зрения состава минеральных солей. Итак, электро­проводность - один из самых действенных механизмов, который в вашем распоряжении для взаимодействия с вашими подопечными растениями. Её уровень влияет на морфологию растения, а также на количество и качество конечного продукта. Этот параметр больше всего варьирует в зависимости от разновидности растений. Вот тут то и можно проявить творческий подход, и ваш опыт придет к вам на подмогу. С самого начала обязательно соблюдайте правила. В приводимой ниже таблице даются допустимые интервалы для различных стадий растения.

Один навязчивый вопрос: является ли это дополнением к проводимости, существовавшей в воде до внесения питательного раствора? Ответ: нет. Это суммарная величина проводимости. Зачастую проводимость воды для черенков превышает пределы. В этом случае её следует смешивать с деио­низированной водой (полученной методом обратного осмоса). Если прово­димость в первоначальной воде до 0,6 мС, то просто берите величину верх­него предела для каждой стадии (её можно и слегка превысить без особого вреда). Помимо этого придется смешать первоначальную воду с чистой или отфильтрованной водой (помните: ни в коем случае нельзя использовать одну только чистую воду).

Опять - таки, это ориентировочный диапазон, и различные виды растений способны выдерживать разные величины проводимости. Некоторые расте­ния, особенно те, у которых сложные листья (клен), служат наглядным индикатором, когда оказываются на грани не усвоения: кончики листочков начинают закручиваться вниз, и весь лист принимает форму птичьей лапы. Как только вы заметили, что листья принимают такую форму, значит - перебор. Опорожните бак, начните сызнова, со свежей водой, с откорректированным рН и подождите несколько дней, прежде чем опять начнете подкармливать растения.

Уровни солености многообразно воздействуют на рост растений. Помните подраздел об осмосе? Чем больше растворено соли, тем труднее растению поглощать воду. Механизмом, приводящим в действие поглощение воды корнями, является не осмос, а эвапотранспирация, но осмос регулирует силу, с которой растения должны всасывать воду. Так можно даже высушить растение! Если чересчур поднять концентрацию солей, вода перетечет из растения обратно в питательный раствор. Откорректируйте проводимость в соответствии с температурой. Летом (или когда в комнате жарко) растениям нужно поглощать много воды. Им можно помочь, поддерживая проводимость на низком уровне или даже ниже рекомендованного уровня. Энергичное движение, созданное поглощением воды, приведет в соприкосновение питательные элементы и корни: растение не будет страдать от недостаточности. И напротив, если в комнате холодно, можно поднять проводимость до верхнего предела шкалы; небольшая транспирация и уменьшение по­глощения вызовут потребность в более крепком растворе для того, чтобы растения получали все необходимые элементы.

Продолжение будет замысловатее, зато посредством электропроводности можно контролировать морфологию растения. На ранней стадии вегетации, если поместить укорененный черенок в среду с проводимостью выше реко­мендованной, то получится укороченное растение с малым межузловым расстоянием. Я не рискну приводить здесь какие то величины, потому что они различны в зависимости от видов (не пробуйте, если как следует, не изучили потребности своего растения). И напротив, если проводимость слишком низкая, в результате получится стройное, вытянутое растение без жесткой структуры. Та же картина бывает, когда источник света находится далеко или недостаточно силен, поэтому прежде чем повышать проводи­мость, убедитесь в правильности диагноза.

В самом конце созревания тоже можно экспериментировать с проводимостью с целью повышения качества и немного количества (подробнее об этом в следующей главе).

Смена раствора

Даже в гидропонном растворе с хорошей формулой некоторые элементы имеют склонность скапливаться, и возникает извечный вопрос: когда менять питательный раствор? Однозначного ответа нет! Все зависит от качества воды, от вашей системы, применяемого питательного вещества, а также от того, как высоко вы оцениваете свой урожай. Как правило, чем чаще меня­ете раствор, тем лучше урожай, но, конечно, питательное вещество и вода обходятся недешево. Менять раствор чаще одного раза в неделю - напрасная трата времени и денег. Разумный средний срок составляет 1215 дней. В этом случае складывается оптимальное соотношение затрат и выгод. Должен признаться, что сам я так не поступаю. Я предпочитаю технологию лодыря. Меняю раствор от урожая к урожаю. (Не делайте того, что я делаю, а делайте то, что я вам говорю!) Ради эксперимента в коммерческой теплице я прора­ботал на одном и том же растворе больше года - и ничего страшного. Так я заинтересовался долгосрочным менеджментом, создав более сложную среду, и, в конечном счете, пришел к органической гидропонике. Не надо избав­ляться от старого раствора. В нем еще полно полезных веществ. Используйте его для полива своего двора, цветов в горшках или отдайте кому-нибудь. Максимально используйте воду и питательные вещечства.

В промежутках между сменой раствора возможны три сценария развития событий в растворе, смотря по тому, как растения поглощают воду и пита­тельные вещества.

1. Первый сценарий. Лучший из всех возможных: растения поглощают элементы и воду, причем рН и проводимость остаются стабильными. Такое иногда происходит, и вам остается только пополнять раствор водой, откорректированной по рН, и с соответствующим содержанием питательных веществ.

2. Если окружающая температура высока, растения будут поглощать воды больше, чем питательных веществ, и проводимость раствора станет повышаться. Это может привести растения к гибели, если вы не проявите бдительности! В этом случае просто добавьте воды с откорректированным рН. Предотвратите эту ситуацию, начав с раствора с низкой проводимостью. Таким образом, когда раствор будет концентрироваться, он будет на оптимальном уровне солености.

3. И напротив, зимой или в холодном климате велика вероятность того, что растения будут потреблять не столько воду, сколько, главным образом, растворенные соли. В этом случае уровень воды сильно не изменится, но запас элементов будет истощен. Проводимость понизится. В холодном климате проводимость повышают, часто добавляя в раствор малые количества питательных веществ.

Какие соли нужны растениям? Очевидно, все, какие есть, но на разных стади­ях развития некоторые из них нужнее других. Черенки и молодые саженцы нуждаются как в азоте, так и в калии для лиственного роста, и в фосфоре для развития корней: поэтому равная смесь питательных веществ для вегетации и цветения устанавливает на этой стадии хороший баланс. Позднее, во время вегетативного роста упор делается на азоте и калии. Азот - элемент, в котором растения нуждаются в большом количестве, но нужна осмотрительность, чтобы с ним не перестараться. В результате получаются растения с хлипкими стеблями, склонными к вытягиванию. Еще один извечный вопрос: если азот нужен в самых больших количествах, то почему мы часто встречаем азотно-фосфорно-калийное удобрение NPK, где калия больше, чем азота? Чтобы ответить на этот вопрос сполна, пришлось бы объяснять понятие моля, что выходит за рамки данной книги. Достаточно знать, что важно не процентное содержание элемента (как указано в NPK), а количество атомов каждого элемента. Не все атомы весят одинаково: и грамм азота содержит гораздо больше атомов, чем грамм калия. Так что в 1% азота гораздо больше атомов азота, чем в 1% калия атомов калия.

Для стадий цветения и плодоношения растение нуждается главным образом в фосфоре, но также в магнии и сере, причем последняя является элементом, стимулирующим аромат.

Несколько элементарных советов

Выбор марки питательного вещества имеет первостепенное значение. По определению используемая среда нейтральна, и питательный раствор - единственный источник, из которого растение может получать питание. Снабжение питанием должно быть полноценным и сбалансированным. Поскольку корни непосредственно соприкасаются с элементами в растворе, соли должны быть чистыми. Примеси могут вызвать токсичные отложения. Предпочтительно выбирать жидкие и идеально растворимые питательные вещества, чтобы не засорялись магистрали. Читайте ярлыки и не останавливайтесь перед проведением собственного тестирования, сравнения различных марок питательных веществ. Питательное вещество с хорошей формулой - главный залог успеха вашего растениеводческого предприятия. В приложении я подробнее объясню, что можно (и чего нельзя!) почерпнуть из ярлыка.

Помните, что проводимость, рН, влажность и прочие факторы - всего лишь инструменты, помогающие вам получить представление о происходящем, но визуальное наблюдение - ваш лучший инструмент: смотрите на растения. Что они вам поведают? Не слишком ли они тонки и бледны? Здоровы ли на вид? Растут ли они, пышут ли силой? Ваши глаза - самый ценный инструмент для вашего сада. Слишком многие читают книги, соблюдают правила... но не смотрят на то, что говорят им растения! Искусство выращивания растений, прежде всего, заключается в вашем визуальном наблюдении за ними.

Когда вы осматриваете свои растения (а это следует делать ежедневно), также заглядывайте в корневую зону. В этом заключается одно из величайших пре­имуществ гидропоники: у вас есть доступ к корням и вы можете осматривать их, чтобы заметить проблему. Если возникнет заболевание, то, скорее всего оно сперва проявится именно там. Белые и блестящие корни - признак здорового растения. Со временем железо из раствора подкрасит корни в светло-коричневый цвет; пусть это вас не тревожит.

Если вы пользуетесь субстратом, например, из кокосового волокна, то не достаточно просто поддерживать его во влажном состоянии. Вообще то это общий источник неудач, и зачастую люди не могут этого усвоить. На самом деле вам необходимо промывать его большим потоком воды во избежание кислородного голодания в корневой зоне. Субстрат может быть достаточно влажным, чтобы поддерживать влагу в корнях, но если вода стоячая и не пополняется свежей водой, то скоро в корневой зоне произойдет истощение кислорода. Поглощение прекратится, и корни отомрут. Вопреки народным поверьям, корням хорошо живется в постоянно влажной среде, если только имеется хорошая циркуляция для восполнения кислорода. Поэтому я отдаю предпочтение частым оросительным циклам. Другая альтернатива - дать субстрату высыхать между орошениями; соблазнительная мысль, но это заблуждение: множество мелких придаточных корней погибнет в период между орошениями. Не дожидайтесь, пока субстрат высохнет перед следующим орошением.