Гидропоника на кокосе: основы основ
Кокосовый субстрат так полюбился многим гроверам благодаря своим удивительным свойствам:
• Он способен удерживать количество жидкости в 7 раз превышающий его собственный;
• В нем практически не приживается патогенная микрофлора;
• Естественное значение рН близко к нейтральному;
• Это один из самых перспективных материалов для гидропонного выращивания.
Помимо сильных сторон, кокосовые субстраты обладают рядом особенностей, связанных с их химическими и физическими свойствами. Так же, далеко не каждый кокосовый субстрат безопасен для растений. Обо всем этом и не только мы расскажем в сегодняшней статье.
Физические и химические свойства кокосового волокна
Химические свойства
Химические свойства кокосового субстрата могут существенно меняться не только у разных производителей, но даже в разных партиях одной и той же фирмы. Существует несколько важных факторов, которые необходимо учитывать при использовании кокосового волокна в гидропонике:
1. Концентрации и разновидности солей, присутствующих в кокосовом субстрате естественным образом;
2. Показатель CEC (ЕКО) – емкость катионного обмена;
3. Углерод-азотное соотношение (C:N);
4. Наличие в составе фитотоксичных фенольных соединений.
Разберём эти факторы по порядку:
Виды солей, присутствующих в кокосовом субстрате
Субстрат может содержать очень большое количество солей натрия (Na), калия (K) и хлора (Cl). Они могут оказать крайне негативное влияние на здоровье и темпы роста растения, если субстрат не был предварительно обработан должным образом.
Натрий (Na)
Избыток натрия негативно влияет на растения, т.к. повышается токсичность среды, помимо этого натрий (Na) конкурирует с катионами кальция (Ca) и других элементов, вызывая тем самым их дефицит.
Хлор (Cl) и хлорид натрия (NaCl)
Хлор и соединения с ним – важнейшие питательные вещества для растений, но все хорошо в меру, и повышенная концентрация этого элемента может привести к плачевным последствиям. Они проявляются в накоплении растениями солей в листьях, что негативно сказывается на их здоровье. Касаемо хлорида натрия (NaCl) или проще говоря поваренной соли, он становится токсичным для растений уже при концентрации в 50 ppm (0,05 промилле). Есть из этого правила свои исключения, например, кусты томата могут переносить концентрацию NaCl в 200 ppm (0,2 промилле). Несмотря на это, урожайность снижается даже при более скромных показателях. Heuvelink (2005) указывает, что томатные культуры можно выращивать в субстрате, содержащем 100ppm (0,1 промилле) хлора без особых проблем, но более высокая урожайность наблюдается при концентрации NaCl в пределах значений 50-70 ppm (0,05-0,07 промилле);
Калий (K)
Переизбыток калия (К), который очень активно поглощается растениями, может привести к дефициту таких важных для здорового роста элементов как магний (Mg) и кальций (Ca). Поэтому важно следить за концентрацией калия (K), поддерживая ее на оптимальном уровне. Это поможет лучшему поглощению кальция и магния, которые необходимы для оптимального роста и развития растения.
Ниже приведены результаты лабораторных исследований необработанного субстрата, в которых продемонстрированы основные ионы/соли, которые содержаться в нем:
| Элементы | ppm | Промилле |
| Сульфаты (S) | 1978 | 1,978 |
| Фосфор (Р) | 126 | 0,126 |
| Калий (K) | 3700 | 3,7 |
| Натрий (Na) | 2022 | 2,022 |
| Кальций (Ca) | 119 | 0,119 |
| Магний (Mg) | 104 | 0,104 |
| Цинк (Zn) | 3,2 | 0,0032 |
| Марганец (Mn) | 3,8 | 0,0038 |
| Железо (Fe) | 12,2 | 0,0122 |
| Бор (В) | 7 | 0,007 |
| Хлорид (Cl) | 3498 | 3,498 |
Анализ был проведен на кокосовом субстрате из Голландии (изначально произведенном на Шри-Ланке). Сразу возникает вопрос, сможет ли растение нормально существовать при таких высоких концентрациях солей. Нужно отметить, что анализ показывает общее содержание веществ в субстрате. Количество элементов, которые растение может сразу усвоить значительно ниже. Даже не вдаваясь в эти тонкости анализа почвы, можно заметить что этот образец содержит невероятно высокие уровни калия (K),сульфидов (S), натрия (Na) и хлора (Cl).
Чем же объясняется такое высокое содержание поваренной соли (NaCl)? Ответ прост, нужно только вспомнить, откуда берется кокосовый субстрат. Капитан Очевидность рапортует, что его производят из пальм, которые произрастают в районах с очень солеными почвами. Помимо этого, сами пальмы очень терпимы к соли и могут поглощать ее в больших количествах. Внутри растения соль перемещается ближе к верхнему слой коры - там она наносит минимальный вред самой пальме. Но ведь именно эта часть пальмы используется для производства кокосового субстрата, отсюда и такие высокие значения солености.
Кроме того, кокосовые пальмы настоящие рекордсмены по количеству питательных веществ, поглощаемых из почвы. Одно из научных исследований, проводимых на Бали, показало что кокосовые пальмы поглощают с гектара 117 кг натрия (N), 14 кг фосфора (P), 245 кг калия (К), 40 кг кальция (Ca), и 34 кг магния (Mg) в год.
Килограммы, Карл! Все эти вещества в итоге содержаться в необработанном кокосовом субстрате, который в дальнейшем будет использоваться в гидропонике. В приведенном выше лабораторном анализе мы как раз отметили экстремальные уровни содержания калия (3,7 промилле) и сульфатов (1,978 промилле) в необработанном субстрате. Теперь понятно, что это просто естественные уровни содержания питательных веществ в самих пальмах.
Промывка субстрата
Как мы выяснили выше необработанный кокосовый субстрат может содержать потенциально опасное для растений количество солей и питательных элементов. Перед использованием в гидропонике, его необходимо правильно подготовить. Один из этапов такой подготовки - это промывка. С помощью пресной воды из кокосового субстрата вымывается некоторое количество K, Na и Cl. Промывка имеет свои ограничения и удаляет лишь часть вредных солей из субстрата. Поэтому буферизация является обязательным условием для подготовки качественного кокосового субстрата.
Буферизация субстрата с кальцием и магнием
Кокосовый субстрат представляет из себя органический материал, который обладает умеренно высоким CEC (ЕКО).
CEC (Cation Exchange Capacity) переводится как емкость катионного обмена (ЕКО). Эта величина определяет способность почвы обмениваться катионами, содержащимися в ней с катионами взаимодействующего с ней раствора. Буферизация позволяет защититься от резких изменений pH и концентрации питательных веществ.
В субстрате присутствуют отрицательно заряженные частицы - анионы, которые притягиваются со слабо удерживающимися катионами. Катионы несут положительный заряд, к ним относятся: аммоний NH4 +, кальций Са 2+, магний Mg 2+ и калий К+. Положительно заряженные катионы притягиваются к отрицательно заряженным анионам, к которым относятся способные к обменному поглощению отрицательно заряженные карбоксильные группы COOH- и фенольные гидроксильные группы OH-. Взаимодействие осуществляется благодаря электростатическим силам.
ЕКО (емкость катионного обмена) в первую очередь определяет количество отрицательно заряженных групп в субстрате и как следствие интенсивность взаимодействия с катионами. Высокий ЕКО соответствует большому количеству отрицательно заряженных групп, а низкий - малому количеству. Например, кокосовая койра и торф относятся к почвам с высоким ЕКО, а перлит и минеральная вата обладают низкой ЕКО.
Почвы с высоким ЕКО могут обмениваться катионами питательных веществ с раствором в обе стороны. Таким образом, отрицательно заряженные группы, содержащиеся в субстрате, выступают в качестве неприкосновенного запаса, который может быть использован если количество необходимых веществ в растворе будет недостаточным.
Звучит неплохо, но в кокосовом субстрате отрицательно заряженные группы в большей степени загружены катионами калия (K) и натрия (Na), с незначительным количеством катионов кальция (Ca) и магния (Mg).
В результате недостаточно подготовленный кокосовый субстрат может частично или вообще полностью заблокировать поглощение элементов/ионов или солей магния(Mg) и кальция(Ca) растением. Кроме того, аналогичные проблемы могут возникнуть с такими элементами, как железо(Fe) и фосфор (P), при неправильной или недостаточной промывке и буферизации.
Корректировка ЕКО через буферазацию с Ca и Mg
Поскольку катионы плотно соединены с отрицательно заряженными группами, просто промывки недостаточно, чтобы повлиять на концентрацию свободных катионов, а соответственно и на ЕКО.
Отрицательно заряженные группы более активно взаимодействуют с некоторыми типами катионов. Например, если катионы Ca, Mg, Na и K будут иметь одинаковую концентрацию в растворе , то они будут адсорбироваться с совершенно разной скоростью. Кальций и магний будут реагировать в два раза быстрее, т.к. они двухвалентны, т.е. имеют двойной положительный заряд (Са ++, Mg ++) в отличии от одновалентных калия и магния (K +, Na +).
Буферизация субстрата с дополнительным добавлением кальция (Ca) и магния (Mg) позволяет снизить уровень взаимодействия калия (K) и натрия (Na) с отрицательно заряженными группами. В результате состав питательных элементов в субстрате становиться сбалансированным и подходящим для выращивания на гидропонике.
Для наглядности приведем сравнение концентрации различных элементов в одном и том же экземпляре кокосового субстрата, в одном случае прошедшим только промывку, а в другом и промывку и буферизаци.
| Элементы | После промывки | После промывки и буферизации |
| Хлор mg/L (ppm) | 104,7 | 25,4 |
| Натрий mg/L (ppm) | 40,6 | 22,1 |
| Калий mg/L (ppm) | 102,5 | 14,5 |
| Фосфор mg/L (ppm) | 7,4 | 2,5 |
Очевидно, что после одной только промывки в субстрате сохраняются высокие концентрации калия (К), натрия (Na) и хлора (Cl). В тоже время после промывки и буферизации наблюдается значительно снижение концентрации всех элементов.
Для того чтобы получить отличный урожай, необходимо обеспечить растение сбалансированным питательным раствором. Если использовать для выращивания неподготовленный или плохо промытый субстрат, будет наблюдаться значительное превышение доли калия и натрия в общей массе поступающих к растению питательных веществ.
Буферизацию решает проблему неравномерного поглощения питательных веществ, предотвращая ситуации связанные с переизбытком одних элементов и недостаток других. Например, если необработанная койра содержит очень высокий уровень калия (К), то необходимо повысить концентрацию кальция (Ca) и магния (Mg), чтобы увеличить интенсивность их взаимодействия с отрицательно заряженными группами.
Качественный кокосовый субстрат должен быть не только промыт, но и пройти буферизацию. Только после этого он может быть использован для выращивания на гидропонике.
C:N отношение
С:N – это отношение массы углерода к массе азота в некой среде.
Например, отношение С: N 10 к 1 означает, что на 10 частей углерода приходится 1 часть азота. Как и любая органическая материя, кокосовый субстрат подвергается разложению и степень этого разложения имеет важное значение в отношении доступного для поглощения растениями азота (N). Количество доступного азота(N) снижается в результате деятельности микроорганизмов, использующих его для переработки органики с высоким содержанием углерода (С). Это может привести к тому, что растения могут испытывать дефицит азота (или соединений с ним), если его концентрация не будет дополнительно увеличена.
Правильно подготовленный кокосовый субстрат имеет низкое отношение C:N (50-40:1) за счет того, что во время подготовки проводится так называемая биодеградация, т.е. снижение количества микроорганизмов потребляющих азот. В результате чего растение не будет испытывать его дефицит.
Фитотоксичные фенольные соединения
По мимо снижения отношения C:N биодеградация оказывает значительное влияние на содержание фенольных соединений в составе субстрата.
Необработанное кокосовое волокно содержит в среднем 20-40% лигнина, 40-50% целлюлозы, гемицеллюлозы 15-35% и 2-3% белка. Лингин занимает весомую долю в составе, а ведь результатом разложения этого вещества являются фенольные соединения. Научные исследования показали, что высокий уровень фенольных соединений в свежей койре приводит к фитотоксичности, что в свою очередь крайне негативно сказывается на росте и здоровье растений. Решить эту проблему может правильно проведенная биодеградация, которая снизит не концентрацию фенольных соединений в койре и сделает ее безопасной для растений.
Физические свойства кокосового субстрата
Часто гроверы спорят о том, как добиться оптимальных урожаев, используя кокосовый субстрат. Обсуждаются подготовка, качество и количество полива и т.д. Обычно в таких дискуссиях речь идет о неком идеальном и одинаковом у всех субстрате.
... ничего не может быть дальше от истины!
Кокосовый субстрат производиться в нескольких странах и может значительно отличаться по физическим свойствам. Волокна могут быть увеличенными, создавая пористую структуру с низкой плотностью, которая хуже удерживает воду, но при этом легко пропускает воздух, а могут быть мельче – при этом плотность увеличиться, как и способность удерживать воду. Таким образом, это будут субстраты, совершенно разные по своим характеристикам. При одних и тех же условиях полива субстрат с увеличенными волокнами может быстро высохнуть, и растение будет испытывать недостаток влаги, а с мелкими наоборот слишком долго удерживать влагу, что вызвовет перелив. Проще говоря, разные кокосовые субстраты обладают кардинально разными физическими свойствами и требуют индивидуального подхода в вопросах полива, использования питательных веществ и подготовки.
По этой же причине необходимо с крайней осторожностью относиться к советам и рекомендациям на различных формах, сайтах и книгах. Даже если человек указывает субстрат какой фирмы он использовал, это не дает никаких гарантий, т.к. физические свойства варьируются даже между разными партиями одного производителя.
Как же тогда узнать, какими свойствами обладает именно ваш экземпляр? Один из вариантов решения данной проблемы – использовать не чистый кокосовый субстрат, а смешанный с перлитом. Чтобы найти верное соотношение именно для вашего случая, используйте несколько одинаковых горшков, с различным соотношением перлита и кокосового субстрата. Соблюдайте одинаковые условия полива и подкормки для всех горшков и со временем вы найдете оптимальное соотношение и получите отменные результаты. Времени это занимает немало, но это и есть пресловутый гроверский скилл, который никак кроме практики не наработать.
Заключение: требования к качеству кокосового субстрата
В заключении хотим сказать несколько слов о качестве кокосового субстрата. Воздержитесь от покупки «полуфабрикатных» кокосовых блоков из хозяйственного магазина. Да, они очень дешевы, но зачастую это совершенно неподготовленный субстрат, при создании которого не учитывались ни отношение C:N, ни фитотоксичность, ни состав питательных веществ. Избыточная соленость и большая концентрация фенольных соединений – так же обычные спутники неподготовленного кокосового субстрата.
В тоже время поставщики кокосового субстрата высокого качества проводят регулярное тестирование своей продукции, проверяя химический состав и физические свойства. Поэтому несмотря на то, что на рынке представлено сейчас множество субстратов от неизвестных контор, настоятельно советуем вам выбрать проверенный и авторитетный бренд.
Часто можно встретить посты о том, что некий производитель предлагает качественный кокосовый субстрат по очень низкой цене. Это даже может быть правдой, но стоит отметить, что мало провести промывку и буферизацию, нужно сделать это согласно строгим технологическим нормативам. Иначе проблемы с дефицитом питательных веществ и фитотоксичностью никуда не денутся. Покупая дешевый субстрат от неизвестного производителя вы вступаете в мир неопределенности. Такой продукт может оказаться миной замедленного действия для ваших растений.
На данный момент существует много зарекомендовавших себя производителей кокосового субстрата, среди них Canna, BioBizz, Atami, House and Garden и Nutrifield Premium Coco. Не стоит сомневаться, что в ближайшее время появятся и новые производители качественных субстратов, поэтому в вопросе выбора доверьтесь рекомендациям проверенных поставщиков гидропонного оборудования.
В завершении этой статьи так же хотелось бы обратить внимание на тот факт, что сейчас контроль качества производимых субстратов подчинен строгим стандартам. Действительно годная кокосовая койра должна соответствовать сертификационным требованиям фонда RHP (Regeling Handels Potgronden). Данная организация занимается инспектированием субстратов в Нидерландах. Стандарты качества были сформулированы технической комиссией RHP, которая состоит из экспертов и ученых, занимающихся изучением субстратов и почв. Субстрат, проходящий сертификацию должен соответствовать строгим химическим и физическим требованиям стандарта. Если на упаковке субстрата стоит знак качества RHP, значит он был произведен по всем технологическим правилам и отлично подойдет для выращивания на гидропонике. Естественно, что такая продукция стоит дороже, но вы можете быть уверены в том, что покупаете совершенно безопасный, проверенный и качественный продукт, который не навредит здоровью растений и поможет вам достигнуть отличных результатов.
Благодарим магазин SeedBanda за помощь в создании материала
.png)
Успех! Найденная ошибка зафиксирована и отправлена, совсем скоро она будет еще и исправлена!
Рекомендуемые комментарии
Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать учетную запись
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
Регистрация нового пользователяВойти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Войти