Что такое инертный субстрат
О субстратах
По происхождению субстраты делят на естественные и искусственные. К естественным относят органические (торф, мох) и минеральные (гравий, песок и др.), а к искусственным — минеральные, полученные на основе обработки минеральных заполнителей (керамзит, вермикулит и др.), и синтетические, являющиеся производными различных химических процессов (поливинилхлорид, ионообменная смола).
Как и любой материал, субстрат характеризуется рядом общих физико-механических показателей (плотность, твердость, прочность и т. д.). Но когда речь идет об использовании субстрата в качестве заменителя почвы, важное значение приобретают особые его свойства: водовместимость, водоудерживающая способность, влагоемкость, поскольку они во многом определяют условия питания растений.
Различают инертные и химически активные субстраты. К первым причисляют такие, которые не сорбируют на своей поверхности ионы питательного раствора и продукты метаболизма — обменных реакций растений — и не выделяют в раствор каких-либо веществ (кварцевый гравий, синтетические материалы, полученные в результате полимеризации). Ко вторым относят те, что обладают емкостью поглощения и сорбируют ионы питательного раствора или продукты метаболизма растений (ионообменные смолы).
Гравий и щебень — самые распространенные и долговечные субстраты под овощные и цветочные культуры. Обычно берут кремневый или кварцевый гравий либо гранитную щебенку. Большое значение имеют размеры частиц этих материалов. Лучший результат в ряде исследований получен на гранитном щебне с частицами от 3 до 15 миллиметров. Гравий и щебень не должны содержать углекислый кальций: он может подщелачивать раствор и вызывать выпадение фосфатов в виде нерастворимого осадка.
Во многих хозяйствах под субстрат широко используют торф. В воздушно-сухом состоянии торф способен удерживать воды вдесятеро больше собственной массы, в нем находится и достаточное количество воздуха, необходимого для дыхания корней.
Субстрат вулканический туф
Субстрат перлит
В качестве субстрата применяют также вулканический туф и перлит. Туф представляет собой цементированные рыхлые продукты вулканических извержений. Перлит — стекловидная горная порода того же происхождения. Хотя оба материала инертны, однако при длительном использовании на них осаждаются соли, в результате чего происходит обеднение питательного раствора (прежде всего фосфором и калием). Одним из путей предотвращения этого процесса, особенно в условиях сильного испарения, может служить полив субстрата водой, очищенной от солей.
Из искусственных минеральных субстратов наиболее широко применяют керамзит. Его получают обжигом легкоплавких глин при температуре 1150 — 1130 градусов в виде коричневых пористых гранул размером 5—40 миллиметров.
Керамзит легких сортов с насыпной объемной массой 200—450 килограммов на кубический метр за несколько ротаций, то есть смен растений, заметно разрушается. При поливе его частицы всплывают и травмируют корни. Поэтому возделывать растения следует на керамзите с объемной массой 550—650 килограммов на кубический метр. По физико-химическим свойствам керамзит инертен: он не изменяет pH питательного раствора; однако если получен из карбонатных глин, то отдает в раствор значительные количества кальция и поглощает фосфор.
К сожалению, многие гранулированные субстраты в процессе эксплуатации стареют. Урожай постепенно начинает снижаться при длительном (5—7 лет) использовании субстрата из-за накопления в нем продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, корневых остатков.
Старение субстрата и связанная с тем утрата плодородия искусственного поля, надо полагать, были серьезными обвинениями в адрес гидропоники. Ведь когда в таких теплицах вдруг начал снижаться урожай, а отчего это происходило, не сразу разобрались, многие поостыли к гидропонике, что, вероятно, отразилось на ее развитии.
Но любая наука переживает критические моменты, драматические ситуации. Есть они и в истории нашего направления. Важно другое: ученые не отступили, они продолжили поиск и смогли успешно преодолеть трудности роста промышленной гидропоники.
Главная проблема, с которой столкнулись специалисты через 5—6 лет эксплуатации гидропонных комплексов, состояла в том, что, действительно, урожайность растений начала падать и, естественно, экономическая эффективность да и вообще преимущества новой технологии, казалось, могли быть утраченными. Однако в ряде научно-исследовательских организаций, в частности в Агрофизическом институте (Е. И. Ермаков), был разработан принципиально новый подход к вопросу взаимодействия системы растение — искусственная корнеобитаемая среда, что позволило дать теоретическое объяснение причин снижения урожая и предложить эффективный метод их устранения. Вкратце этот метод мы только что описали.
Вопрос о субстрате — один из важнейших, а может быть, и основной в гидропонике. Ведь, как говорит ученый, ИКС — искусственная корнеобитаемая среда — и есть та «почва», на которой зиждется коренное отличие гидропонного способа возделывания растений от обычного.
Свежая, еще ни разу не занятая растениями искусственная корнеобитаемая среда (ИКС) после увлажнения представляет собой трехфазную систему: твердая фаза — гранулы, жидкая — питательный раствор, воздушная — заполняющий пространства между увлажненными гранулами воздух. После того как в этой среде поселятся корни растений, возникает живая — биогенная фаза, в которую входят корневая система и микрофлора. Эта фаза все время меняется в результате непрерывного развития биологических организмов.
Еще одна особенность ИКС. У природной почвы нет «дна» — корни растений беспрепятственно могут проникать на любую доступную им глубину. Кроме того, влага в ней свободно перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях на большие расстояния. Совсем иначе обстоит дело в поле искусственном. Глубина почвозаменителя всего-навсего 20— 25 сантиметров, и нетрудно вообразить себе картину смешения и противоборства корней в этом ограниченном бетонным ложем стеллажа пространстве.
В таких условиях резко возрастают нагрузки на частицы субстрата. И далеко не все материалы, в остальном обладающие рядом ценных агрофизических свойств, способны их выдержать. Самым прочным субстратом, как уже отмечалось, зарекомендовал себя керамзит, который в процессе длительной эксплуатации разрушается очень мало.
Гранулированные корнеобитаемые среды состоят из частиц, близких по форме к шарообразным. А сыпучее тело, частицы которого обладают сферической формой и одинаковыми размерами, принято называть «идеальной почвой». Так что при изучении и оценке физических свойств и поведения в них влаги гранулированные ИКС оценивают по закономерностям, присущим почве «идеальной». Именно керамзит соответствует всем требуемым параметрам настолько, что в настоящее время является самой распространенной ИКС промышленной гидропоники.
Водно-воздушные условия в ИКС во многом определяются размерами гранул, продолжительностью использования почвозаменителей, количеством накопившегося в них мелкозема, а также гидрофильностью и гидрофобностью материала. В процессе эксплуатации гранулы керамзита покрываются органо-минеральной пленкой, отчего значительно повышается влагоемкость субстрата. За 5—7 лет эксплуатации в ИКС накапливаются мелкозем (минеральные частицы) и органические остатки.
Мелкозем связан с ветровой эрозией земель. Ветер разгоняет почвенные частицы, сталкивает друг с другом, разбивая до пыли, до мелкозема. Происходит выветривание, снижение плодородия почвы. С годами свои плодородные свойства теряет, в частности от появления мелкозема, и керамзит.
Откуда же берется мелкозем в искусственных средах?
Была изучена и взаимосвязь в искусственной почве между давлением к среде, ее влагопроводностью и влажностью. Водный обмен растений в субстрате более напряженный, чем в почве. Корни, заполняя весьма ограниченное пространство, день ото дня меняют характеристику ИКС. Влага поступает к ним периодически и сразу в больших дозах (в жаркие дни 2—5 раз в сутки). Столько же раз нижняя часть корневой системы оказывается в условиях переувлажнения. При этом поры керамзита заполняются раствором и некоторые оказываются словно запечатанными. Тогда в них, как и в изолированных водяными пробками капиллярах, повышается содержание биогенного С02 и других метаболитов.
А что же происходит с корнями при увлажнении? На их поверхности изменяются осмотическое давление, соотношение элементов минерального питания, газовый режим. И хотя считается, что высокая межагрегатная пористость крупнозернистых ИКС, а также возможность полива их через любой промежуток времени обеспечивают оптимальные условия водного и воздушного обменов корней, игнорировать все особенности состояний ИКС в процессе эксплуатации — значит, пренебрегать реальными факторами, от которых в большой степени зависит эффективность гидропонного производства.
Получается, что ИКС — создание человека — порой выходит из повиновения и задает своему творцу непростые вопросы, решение которых требует новых усилий, продолжения исследований.
Да, это так. Но ведь речь идет о полноценном заменителе такой сложной природной среды, как почва, об основе жизни растений.
Напомним, что почвой называют не всякую землю, а только ту, которая обладает свойством плодородия. Это свойство определяется действием микроорганизмов. Они-то, участвуя в круговороте веществ, создают в почве запас доступных для растений элементов минерального питания, а также обеспечивают их разнообразными органическими соединениями — витаминами, антибиотиками, стимуляторами и ингибиторами роста и рядом других. Взаимодействия же почвенных организмов с растениями разнообразные и очень сложные.
Вот хотя бы такой аспект. Органические вещества в почве минерализуются. При этом выделяется углекислота. Часть ее перехватывают листья растений и используют в фотосинтезе. А что происходит в ИКС, было изучено, к сожалению, гораздо позже того, как уже стали применять гидропонику в широких масштабах. Считалось, например, что растения на ИКС надо «подкармливать» углекислотой, поскольку предполагался ее дефицит из-за отсутствия почвы. Словом, субстратам отводилась роль инертной корневмещающей среды, служащей только опорой для корней и накопителем питательного раствора.
Потом взгляд на ИКС существенно и справедливо изменился. Было установлено, что при многолетнем использовании субстратов возникает процесс первичного почвообразования со всеми вытекающими отсюда последствиями. Проведенные во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной микробиологии сравнительные анализы дерново-подзолистой почвы, керамзита, песка и торфяной смеси, на которых долгое время выращивались томаты, подавали практически одинаковую общую численность обитающих в них микроорганизмов.
При частой смене питательного раствора на корнях растений размножаются многочисленные колонии всевозможных микроорганизмов. Питаются эти организмы корневыми выделениями и могут служить для растений добавочным источником полезных веществ. В прикорневой зоне ИКС, отметим еще раз, микрофлора так же многочисленна, как и в естественной почве. Нет существенной разницы и в выделении углекислоты почвой и субстратом. Так что установку дополнительных источников углекислоты следует связывать со стремлением получить в защищенном грунте больший, чем на почве, урожай.
Под воздействием питательного раствора меняется структура поверхности частиц почвозаменителя. Здесь появляются пленки минеральных соединений, которые почти не взаимодействуют с раствором, тем самым снижая химическую активность ИКС. Это явление, кстати, натолкнуло на идею специально наносить на гранулы пористые пластмассовые или минеральные пленки. В процессе интенсивного биогенного разрушения почвозаменителей в сильнокислой среде на поверхности частиц ИКС образуется кремниевая кислота. Наиболее устойчив к ней так называемый сельскохозяйственный керамзит, получаемый из очищенной глины, который в основном и используется в промышленной гидропонике.
В течение срока эксплуатации почвозаменитель «переживает» как бы три этапа. Первый — период его взаимодействия только с питательным раствором. В это время на поверхности частиц происходят начальные, но значительные изменения. Второй — собственно рабочий, весьма продолжительный срок нормальной службы на выращивании растений. Тут поверхностные свойства частиц преобразуются, как мы уже отмечали, под действием метаболитов и микрофлоры. На третьем в системе растение — субстрат — питательный раствор нарушается равновесие, падает активность ИКС, отчего снижается урожай.
Когда биогенное разрушение искусственных сред стали рассматривать как первичный почвообразовательный процесс, тогда были объяснены причины их старения и предложен эффективный способ регенерации.
За годы эксплуатации в ИКС накапливаются органические вещества (в пересчете на гумус до 2 килограммов на квадратный метр). Это приводит в итоге к образованию на частицах субстрата органоминеральных пленок, которые, как выяснилось, весьма похожи на аналогичные пленки первичных частиц естественных почв. На начальном этапе пленки возникают в результате взаимодействия гранул с кремниевой кислотой, на втором — от того, что при биогенном разрушении на них осаждаются органоминеральные пленки железо-гумусовых соединений. Чтобы восстановить работоспособность субстрата, надо на третьем этапе предотвратить этот почвообразовательный процесс. Но как?
Наиболее целесообразный путь и предложил Е. И. Ермаков: при помощи щелочных растворов удалять избыток соединений, одновременно сохраняя (не растворяя) стабилизирующие пленки, на которых можно получать урожаи, более высокие, чем на новом, свежем субстрате. Именно поэтому кислоты здесь не годятся. Под их влиянием появляется подвижный алюминий, который пагубно действует на растения. Так, попытка в одном из совхозов рассолить субстрат — гранитный щебень — 0,5-процентиым раствором соляной кислоты обернулась гибелью рассады на всей обработанной площади. Водные же растворы едкого кали слабой концентрации практически не разрушают твердой фазы ИКС. А о технологии регенерации по методу Е. И. Ермакова мы уже рассказывали.
Однако не все тайны искусственного поля еще доступны науке. Разгадка их — впереди.
Субстраты в гидропонике
Настало время познакомиться с субстратами (заменителями почвы) для выращивания растений. Субстраты в полной мере доказали свою эффективность и отлично подходят для тех, кто хочет полностью отказаться от использования почв. В современных субстратах выращивают огромное множество растений, выращивание же становится на порядок проще по причине отсутствия проблем с кислотностью почв, наполненностью их различными питательными элементами. Давайте приступим.
Гранитный гравий
Вулканические туфы применяют там, где есть месторождения этих горных пород, например в Италии и в Армении. Благодаря своей пористости туфы легки и имеют большую влагоемкость.
Вулканические туфы
Вермикулит
Торфом богаты республики Прибалтики. Хотя он и состоит почти целиком из органических остатков, сам по себе торф так же бесплоден, как и гравий. Поэтому сфанговый торф широко используется в гидропониках прибалтийских республик. В Латвии, например, каждая четвертая теплица переоборудована в торфяную гидропонику. Урожай томатов на этом субстрате получают на 30-45 процентов выше, чем в почве.
Торф
Керамзит это широко распространенный строительный материал. Он представляет собой легкие пористые шарики из обожженной глины. Самые мелкие из них величиной с горошину, самые крупные с грецкий орех. Керамзит очень дешев и легок и поэтому с успехом применяется в гидропонике как заменитель гравия.
Керамзит
Угольный шлак, кокс, битый кирпич также могут служить субстратами для гидропоники, хотя они иногда требуют специальной очистки.
Угольный шлак
Вообще в гидропонике можно использовать разнообразные материалы с достаточной влагоемкостью. Главное, чтобы они были дешевы и совершенно инертны не поглощали бы питательные соли и не выделяли бы в раствор вредные для растений вещества. Немецкие ученые в качестве субстрата пробуют использовать специальную пластмассу биолостон в виде тонких черных полосок, по форме и размеру напоминающих сосновую хвою.
Минеральная вата
Не забыта и «родоначальница» гидропоники водная культура. После снятия очередного урожая в гравии остается часть корневых остатков. На них развиваются гнилостные бактерии и грибки возбудители болезней растений. И, хотя их бывает значительно меньше, чем в почве, субстрат приходится раз в год дезинфицировать промывать соляной кислотой и хлороформом. Кроме того, не существует совершенно инертных субстратов. Все субстраты постепенно «стареют». На их поверхности с годами образуется пленка каких-то веществ, снижающих урожай. Природа этих веществ еще не разгадана.
Вот почему многие ученые снова начинают обращаться к водной гидропонике. Только для укрепления растений служит уже не сетка с опилками или торфом, а фанерные или текстолитовые щиты с отверстиями. В эти отверстия вставляют специальные металлические или пластмассовые патроны, в них и укрепляют растения.
Выращивание огурца в современном тепличном комплексе на минеральной вате
Что такое инертный субстрат
При выращивании растений на гидропонике, средой обитания корней становятся различные искусственные субстраты. Субстратом могут быть различные материалы, к которым предъявляются определенные требования, от соблюдения которых зависит успех всего предприятия.
Искусственные субстраты – это инертные вещества, не поставляющие растениям никаких питательных веществ, а только позволяющие корню выполнять свою якорную функцию, то есть функцию закрепления в среде обитания. Элементы питания и вода поступают к растению с питательным раствором, подаваемым в зону обитания корня. Поэтому инертные субстраты для гидропоники должны удовлетворять двум основным условиям: быть химически инертным (т.е. не изменять состав подаваемого питательного раствора) и быть хорошо воздухопроницаемым, чтоб обеспечить хорошую аэрацию корней. Также требованием к субстрату является его водоудерживающая способность, позволяющая растениям длительное время поглощать воду и элементы питания. Они не должны засоляться и должны легко промываться от избытка солей, обладать механической плотностью, иметь определенный гранулометрический состав. Также не последнее место занимает цена субстрата.
Инертным субстратом может служить целый ряд материалов, среди которых наиболее популярны минеральная вата, полиуретан, вермикулит, кокосовое волокно, керамзит, перлит, гравий, песок и другие. Часто также используют смеси из разных материалов.
Одним из самых популярных инертных субстратов является минеральная (каменная) вата. Она проста в использовании, обеспечивает нормальное развитие корневой системы растений и закрепление их в вертикальном положении. Выращивать растения на минеральной вате начали еще в 70-х годах прошлого века в Дании. С тех пор она приобрела большую популярность по всему миру. Низкая цена минеральной ваты делает ее основным субстратом в коммерческой гидропонике.
Производят минеральную вату из базальтовых или других сходных по природе пород. При температуре около 1500оС эти породы расплавляют и превращают в волокна, которые затем комбинируют с другими компонентами для склеивания волокон и производства плит.
Поскольку в процессе производства добавляют известковые материалы, субстрат на начальной стадии использования обладает щелочной реакцией. Поэтому иногда есть необходимость промыть минеральную вату водой (особенно для выращивания сеянцев), доведя рН раствора при насыщении до отметки 5,2-5,5. При рН раствора ниже 4,8 наблюдается не только угнетение роста корневой системы растений, но и разрушение структуры и сокращение срока эксплуатации самого субстрата.
Минеральную вату в зависимости от свойств и характеристик можно использовать до 3 лет с обязательной стерилизацией или сменой культуры после года эксплуатации. Минеральная вата разных производителей разнится по плотности и расположению волокон, что в свою очередь, оказывает влияние на влагоемкость, воздухоемкость и долговечность субстрата.
Минвата вызывает раздражение кожных покровов, поэтому при работе с ней следует придерживаться определенных правил. Кроме того, минеральную вату сложно утилизировать: поскольку она не поддается биологическому разложению, ее нельзя использовать на полях.
Керамзит изготавливают путем грануляции глины с последующим обжиганием гранул (окатышей) в печи. Повышение температуры до 1200оС приводит к расширению глины, в результате чего она подобно попкорну увеличивается в объеме и становится пористой. Пористость керамзита позволяет поставлять растениям воду и элементы питания по капиллярам.
Производится керамзит с разным размером и поверхностью гранул. Это один из первых субстратов, используемых при выращивании культур в защищенном грунте. Основным преимуществом, по утверждению производителей, является его экологичность, возможность очистки, в результате срок эксплуатации может достигать 5 лет при условии ежегодной стерилизации. Хотя, на практике замечено, что мелкие корешки растений способны прорастать внутри пор керамзита, и извлечь их оттуда практически невозможно.
Керамзит хорошо удерживает растения, способствует нормальному развитию корней, хорошо удерживает влагу и улучшает вентиляцию корней. С химической точки зрения это инертный субстрат, имеющий нейтральный рН, не имеющий никакой питательной ценности.
К недостаткам керамзита можно отнести то, что он практически не поглощает воду, поэтому не может быть использован в нереверсивных системах. Однако, в реверсивных системах, где питательный раствор постоянно проходит через корни, керамзит является хорошим выбором.
Керамзит часто используют в качестве субстрата при малообъемном выращивании овощных культур с применением капельного полива.
Перлит – это стекловидная вулканическая порода, измельченная и обработанная при высокой температуре. При нагревании этих минералов до температуры 850-1000ОС, 
происходит вспучивание, в результате получают высокопористый легкий материал светлого цвета. При этом объем минерала увеличивается в 10-15 раз.
К недостаткам перлита относится его слабая способность удерживать растения. Его легкость не позволяет использовать в активных гидропонных системах, где присутствует ток воды.
Он может быть использован для улучшения почвенной смеси и в смеси с торфом для выращивания рассады. Самостоятельно или в смеси с вермикулитом перлит используют для укоренения цветочных, декоративных и других культур. Также перлит используют для посева растений, которые предназначены для выращивания на гидропонике.
Со временем перлит уменьшает свою способность удерживать воду, поэтому его следует заменить на новый.
Вермикулит – субстрат, произведенный из слюды путем измельчения и тепловой обработки. Под действием высокой температуры (до 1000оС) порода вспучивается с увеличением объема в 15-20 раз.
По сравнению с перлитом, вермикулит удерживает больше влаги и меньше воздуха, а также имеет лучшую капиллярность.
Вермикулит используется преимущественно как добавка к другим субстратам для увеличения их буферной способности и улучшения физических свойств: придает субстрату рыхлость, удерживает большое количество влаги. Также он находит применение для прикрытия семян при выращивании на минеральной вате, для зеленого черенкования. В чистом виде, как правило, не используется, поскольку обладает способность удерживать катионы питательного раствора, что может приводить к изменению его состава.
Кокосовое волокно – измельченные волокна скорлупы кокосового ореха, спрессованные под давлением в блоки. К его преимуществам относят высокую влагоемкость и воздухопроницаемость, высокую буфферность, близкое к оптимальному рН, а также возможность неоднократного использования. Также кокосовое волокно считается безбактериальным субстратом, что помогает предотвратить развитие болезней и поражение вредителями.
Однако, перед началом работы с этим субстратом, необходимо провести анализ на содержание хлора, калия и натрия. При их избытке, необходимо промыть кокосовый субстрат водой, и только после этого использовать. Его высокая водоудерживающая способность может привести к затоплению корней.
Кокосовый субстрат может использоваться как сам, так и в сочетании с другими составляющими, например, с агроперлитом или вермикулитом, регулирующими влагоудерживающую способность субстрата.
После использования, кокосовый субстрат может быть легко утилизирован внесением на поля в качестве органического удобрения.
Щебень (гранитный), гравий других пород (кроме известковых) являются наиболее долговечными субстратами для гидропонных теплиц. Представляют собой мелкие камешки, имеющие очень низкую водоудерживающую способность. Их влагоемкость зависит от размера частиц: чем они мельче, тем больше общая поверхность частиц в единице объема, тем после увлажнения больше питательного раствора задерживается в субстрате. В идеале диаметр частиц должен составлять 2-6 мм, но на практике используют и более крупные фракции (до 30 мм).
При использовании гравия из известковых материалов обладает сильной способностью связывать и переводить в недоступное состояние фосфор питательного раствора. Поэтому его предварительно рекомендуется подвергнуть процедуре зафосфачивания (насыщения фосфором) во избежание взаимодействия с питательным раствором.
Гравий может быть использован только в динамических гидропонных установках, в статических же его применение может приводить к высыханию растений. Это недорогой субстрат, легок в использовании и очистке, может использоваться повторно.
Песок (кварцевый, речной) также часто является субстратом в тепличном хозяйстве. Песок инертен, является недорогим субстратом, легко доступным.
Недостатком его является очень низкий воздухообмен при насыщении влагой. Наряду с гравием, щебнем и цеолитом, является т.н. «холодным» субстратам. Низкая капиллярность песка делает его непригодным для выращивания растений до фазы плодоношения. Однако, песок является идеальным субстратом для посева очень мелких семян.
При всем разнообразии субстратов для гидропоники, выбор должен базироваться на определенных критериях. К ним следует отнести (согласно Tyler Baras и Chris Higgins):
1. Применяемая технология
То, что хорошо для одного фермера, совершенно не обязательно будет так же хорошо для другого. Каждый субстрат имеет свои характеристики, обусловливающие особенности его использования. Важно принять во внимание строение гидропонной системы, условия ее работы и обслуживания. Например, субстраты с высокой водоудерживающей способность (к примеру, минеральная вата) идеально подходят для условий, когда раствор подается не постоянно. Также нужно учитывать, что на разных стадиях развития растения нуждаются в различных субстратах, то есть семена как правило требуют иного субстрата, нежели выращивание растений до стадии созревания.
2. Условия работы с субстратом
Необходимо понять, как принятый в хозяйстве процесс выращивания, сбора урожая и его реализации соотносится с выбранным субстратом. Важно знать, каковы особенности обращения с субстратом. Например, он может раскрошиться или развалиться, что может не только оказать негативное влияние на орошение и затруднить ток воды, но также уменьшить срок эксплуатации субстрата. Уплотнение субстрата часто приводит к изменениям его водоудерживающей способности, что может стать причиной образования анаэробных зон или проблем с током питательного раствора.
Также субстрат должен подходить к используемой системе автоматизации. Если в хозяйстве используется автоматизация при посадке и уборке урожая, при выборе субстрата это должно быть учтено, поскольку характеристики субстрата могут ограничить функции автоматизации.
Еще один важный момент – «жизненный цикл» субстрата. Если субстрат не подлежит повторному использованию, возникает как вопрос новых затрат, так и вопрос утилизации использованного субстрата. Если это субстрат многоразового использования, то как изменяются его характеристики со временем. И в любом случае вопрос утилизации субстрата встанет перед вами рано или поздно.
3. Выбранная гидропонная система
Например, вертикальная гидропоника имеет уникальные требования к субстрату: элементом риска является уплотнение, поэтому в этом случае необходим субстрат с хорошей структурой (важный показатель – предел прочности) и аэрацией.
4. Дополнительные расходы
Выбирая недорогой субстрат, важно иметь ввиду, что затраты на его обслуживание могут покрыть и перекрыть экономию (например, дополнительные затраты труда, особенные требования для процесса прорастания и др.). Примером также может быть стерилизация: в зависимости от происхождения и источника получения субстрата, может потребоваться его стерилизация либо перед использованием, либо после каждого цикла выращивания. А это, в свою очередь, повлияет на затраты (труда и средство), процесс выращивания и сроки выполнения работ в хозяйстве.
5. Взвешенное решение
После ответа на предыдущие четыре вопроса, необходимо принять комплексное решение. Частой ошибкой является фокусирование на одном факторе (органическая сертификация, цена, размер и др.). Правильным будет взвесить ряд факторов, среди которых стратегии полива, сертификация, условия прорастания, автоматизация, размер растений и цена продукции.
И необходимо помнить, что даже самый лучший (читай: дорогой) субстрат является только предпосылкой успеха, невозможного без разумного менеджмента.
Ирина Логинова
кандидат сельскохозяйственных наук