Субстрат

Субстратом принято называть различные природные компоненты и их заменители используемые в качестве среды для размещения корней растений. К субстратам относят: дерновую, листовую и хвойную земли, перегной, торф, песок, мох сфагнум, измельченную кожуру и волокна кокосового ореха, измельчённую кору хвойных деревьев, керамзит, вермикулит, перлит и другие. Состав субстрата приспосабливают к требованиям определенных растений.

Субстраты в гидропонных системах

Общей характеристикой большинства субстратов для гидропоники является то, что их пористость на единицу объема выше, чем в любой почве. Увеличение по­ристого пространства может составлять в среднем на 35%. Дополнительные поры обеспечивают больше кислорода в корневой зоне. Это воздействует на рост растения и является одной из причин бурного роста растений на гидропонике по сравнению с почвой. Растущим корням не приходится пробивать себе путь, как в грунте. Эта сэкономленная энергия может быть использована в любом другом месте растения.

Чтобы вещество служило хорошим субстратом, оно должно отвечать опреде­ленным требованиям:

• Вещество не должно содержать избыточного хлорида натрия - поваренной соли. (Это постоянная проблема с субстратом на ко­косовом волокне.)
• Вещество не должно содержать элементов, потенциально вредных для растений, и никаких элементов, токсичных для человека, например, тяжелых металлов.
• Субстрат должен обладать долговечной структурой и не слишком удерживать минеральные элементы.

Ученые подробно изучают множество параметров, являющихся отличи­тельными чертами субстратов. Это, помимо всего прочего, физические, химические и биологические параметры, например, объемная плотность, пористость, размер частиц, а также обмениваемые ионы, pH, фитотоксич­ность. Наиболее весомыми являются влагоудерживающая способность и влагоемкость.

• Влагоемкость - это количество воды, которое данный объем субстрата способен впитать.
• Вла­гоудерживающая способность - это сила, удерживающая воду в субстрате. Она определяется измерением обратной силы - всасывающей силы, которую корни должны приложить для впитывания воды; обычно она выражается в килопаскалях.

В хорошем субстрате влагоудержание не должно быть очень сильным. Если сила, удерживающая воду в субстрате, больше, чем могут обе­спечить корни, то растение погибнет. С другой стороны, если влагоудержание слабое, субстрат высыхает слишком быстро. Один из основных залогов успеха в гидропонике - это гармонизация оросительною цикла с влагоемкостью и влагоудержанием субстрата.

Другое важное свойство субстрата - его максимальная нейтральность. Он не должен влиять ни на pH, ни на электропроводность среды. Поверхность частиц не­которых субстратов обладаем электрическим зарядом, который захватывает определенные растворенные ионы, тем самым изменяя состав питательного раствора. Не все элементы в равной степени подвержены такому захвату. Например, нитрат (NO₃^-), главный источник азота в гидропонике обладает высокой растворимостью и низкой притягатель­ностью для положительно заряженных частиц, поэтому он всегда доступен для растений. И напротив, другой распространенный источник азота, ион аммония NH₄⁺ обладает высокой притягательностью для отрицательно заряженных частиц, что отражается на его доступности.

Стечением времени отложения мертвой органики и сухих солей нарушают однородность многих субстратов, создавая в среде пазухи, неблагоприятные для корней. Субстрат становится всё менее однородным и все больше реагирует с питательным раствором посредством отложений разлагающейся орга­ники. Характеристики субстрата повлияют на бактериальную жизнь, которая будет на нем развиваться, и на то как бороться с разлагающейся органикой.

Разновидности субстратов

Субстраты бывают двух типов - неорганические и органические. На применение органических субстратов базируется один из методов гидропоники - хемопоника. Ниже представленный перечень некоторых из наиболее популярных субстратов.

Неорганические субстраты:

• минеральная вата;
• стекловата;
• лавовые породы;
• пемза;
• перлит;
• вермикулит;
• гравий;
• гранитный щебень;
• песок;
• керамзит;
• цеолиты.
• гидрогель.

Органические субстраты:

• торфяной мох;
• сфагновый мох;
• кокосовая койра;
• опилки;
• древесная кора;
• рисовая шелуха;
• отходы хлопчатника.

Субстраты могу комбинировать в различные беспочвенные смеси для достижения необходимых свойств.

Литература

1. Уильям Тексье. Гидропоника для всех. Все о садоводстве на дому. — М.: HydroScope, 2013. — 296 с. — ISBN 978-2-84594-089-5.