7.3 Питательные растворы

ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

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

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 (Aylward, Findley 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 Ca(NO₃)₂ и другие азотнокислые удобрения. Общее ко­личество KNO₃, KMgNO₃ , NH₄ NO₃, CO(NH₂)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 поли-хелатных 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 Ca(NO₃)₂, распределяется между баками А и В таким образом, чтобы общее количество солей в баках было примерно равным.

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 KNO₃ для повышения уровня К необходимо учитывать вносимый N.

Второй этап расчетов касается микроэлементов. Это значительно проще, пос­кольку 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 Fe = 10 х 932 мкг Fe — ДТРА (6%) = 9,32 мг Fe —

ДТРА (6%).

Таблица 7.12

100-кратный концентрированный маточный раствор в 1 м³ содержит 10 мкМ х 103 м³ х 932 х 10~^б г/мкМ х 10² = 932 г/м³. Аналогично рассчитыва­ются остальные микроэлементы. Следует иметь ввиду, что 1 М боракса соот­ветствует 4 MB, 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 Mg ⁺⁺, 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 Mg ⁺⁺ 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 Mg⁺⁺, 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).

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.

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.