Приготування та застосування штучних садових ґрунтів для квітництва

Для успішного розвитку декоративних культур рослини повинні безперешкодно отримувати воду та поживні речовини. Звичайні природні ґрунти часто не підходять для теплиць та інтенсивного квітництва, тому їх доводиться докорінно покращувати. У відкритому ґрунті для цього вносять від 80 до 180 тонн садових земель на гектар, а в захищеному ґрунті вони становлять основу поживного середовища. Потреби культур також змінюються з віком: наприклад, молодим пальмам необхідний легкий ґрунт, який під час пересаджування замінюють на більш важкий та родючий.

• Покращення відкритого ґрунту — 80–180 т/га
• Об'ємна маса дернової землі — 1,2–1,5 т/м³
• Об'ємна маса перегнійної землі — 0,5–0,8 т/м²
• Об'ємна маса торф'яної землі — 0,4–0,6 т/м³
• Добавка вапна для листкової землі — 0,5 кг/м³

Технологія заготівлі та особливості садових земель

У сучасному квітництві найширше використовують чотири основні види штучних садових земель: дернову, листкову, перегнійну (або компостну) та торф'яну.

Дернова земля — це важкий субстрат, який утворюється в результаті перегнивання дернини. Її заготовляють у липні з глинистих або суглинних ділянок з гарним злаково-конюшиновим травостоєм, поки рослини не утворили насіння. Вона необхідна для укорінення живців, схильних до загнивання (герань, ехеверія, клейнія), а також для вирощування цитрусових, пальм та горщикових однорічників (гвоздика, герань, левкой).

Процес підготовки дернової землі:

1. Наріжте пласти дернини товщиною 8–15 см, шириною 20–30 см і довжиною 30–50 см.
2. Складіть пласти в штабелі «трава до трави» (ширина — до 1,5 м, висота — 1,5 м, довжина — довільна).
3. Для прискорення розкладання та збагачення азотом між шарами закладіть гній та вапно.
4. Нагорі штабеля зробіть жолобок для збору та утримання вологи.
5. За літо не менше двох разів перемішайте штабель бульдозером і регулярно поливайте водою. До осені другого року земля готова для використання.

Листкова земля отримується в результаті перегнивання листя дерев (клен, в'яз, липа, береза, осика, плодові). Листя укладають у штабелі восени або навесні на два роки. Для прискорення розкладання листкову масу ущільнюють, зволожують і додають вапно (0,5 кг на 1 м³) для нейтралізації кислих продуктів розкладання. На другий рік масу 2–3 рази перемішують і поливають гноївкою. В результаті утворюється легка, пухка земля, поживні речовини в якій знаходяться в доступній для рослин формі. Її застосовують для сівби дрібного насіння (бегонія, глоксинія), а також як основу для вирощування примули, цикламена, камелії та цинерарії.

Перегнійна земля утворюється при перегниванні парникового біопалива. Парниковий гній складають у штабелі восени, протягом 1–2 років перемішують і зволожують. У чистому вигляді її практично не застосовують, а використовують як багатий на азот компонент земляних сумішей. За потреби перегнійну землю можна замінити компостною, яку отримують в результаті перегнивання протягом 2–3 років рослинних і тваринних решток з додаванням вапна для знезараження.

Торф'яна земля готується з торфокрихти або торфу верхових і низинних боліт. До сировини додають вапно та гній для зниження кислотності та збагачення азотом, після чого суміш укладають у штабелі висотою 40–60 см. Субстрат витримують 2 роки, періодично перемішують і поливають гноївкою. Виходить легка, пухка і вологомістка земля. Вона підходить для сівби дрібного насіння, а також для вирощування азалій, гортензій, камелій, орхідей та папоротей.

Правила зберігання, змішування та рецептури субстратів

У міру готовності всі види земель просіюють і відправляють на зберігання у закриті землесховища. Земляні суміші готують за потреби: кожен компонент відміряють за об'ємом, зсипають в одне місце, ретельно перемішують і перед використанням обов'язково знезаражують. Залежно від співвідношення складників отримують важку, середню або легку суміш.

Склад стандартних земляних сумішей для вирощування квіткових культур:

Для конкретних квіткових культур розроблені індивідуальні склади. Наприклад, один із варіантів оранжерейного субстрату для вирощування троянд включає наступні компоненти (% за об'ємом):

• дернова земля або окультурений ґрунт — 50;
• пісок — 20;
• гній — 20;
• розкладений торф — 20.

Доступним і широко поширеним органічним компонентом оранжерейних субстратів є верховий сфагновий торф зі ступенем розкладання 10–25%. Це один із найкращих вологоємних субстратів, здатний адсорбувати поживні речовини і поступово віддавати їх рослинам. Перед використанням торф попередньо провітрюють, подрібнюють, вапнують і збагачують мінеральними добривами.

До складу земляних сумішей, що використовуються у квітництві, часто входить напівперепрілий гній або перегній. В оранжерейних субстратах вміст органічних речовин може бути таким: до 10% – низький; до 30% – знижений; 30–60% – середній; понад 60% – високий.

У ґрунт і земляні суміші часто вносять різні добавки: подрібнену деревну кору, компостовану протягом 3–7 місяців; деревні тирсу хвойних і листяних порід; солом'яну різку розміром 10–15 см; промитий крупнозернистий річковий або озерний пісок із розміром частинок 0,5–1 мм та ін. Вони покращують фізичні властивості ґрунту, роблять його волого- і повітроємним.

Волого- і повітроємність визначається об'ємною масою оранжерейних субстратів. Ця маса має бути меншою за 1 г/см3, щоб при регулярних поливах субстрат не ущільнювався і коріння рослин не відчувало нестачі кисню.

У зв'язку з цим за щільністю оранжерейні субстрати ділять на наступні групи:

Вміст повітря в субстраті має становити не менше 15–20%, а загальна шпаристість має бути 50–60%. При використанні як розпушувальних компонентів свіжої тирси та солом'яної різки в субстрат обов'язково вносять азотні добрива, оскільки азот активно використовується мікроорганізмами, що руйнують тирсу або солому.

Сольовий режим ґрунту визначається концентрацією водорозчинних солей. Для середньосолестійких культур залежно від щільності субстрату та вмісту в ньому органіки ця концентрація становить 5,5–7 г/л; для солевитривалих – 8 г/л.

Штучні субстрати почали застосовувати при вирощуванні декоративних рослин у ХХ ст. До числа основних із них відносять наступні:

• Вермикуліт – це гідрослюда, що складається зі світлих тонких шаруватих плівок. Він являє собою комплекс силікатів алюмінію, заліза та магнію, отримуваних із родовищ Кольського півострова та Уралу. Це легкий, повітро- і вологоємний субстрат. Перед використанням вермикуліт прожарюють при температурі 250–500°С, у результаті чого він спучується і збільшується в об'ємі більш ніж у 20 разів. Вермикуліт використовують при живцюванні та вирощуванні рослин гідропонним методом.
• Іонітні субстрати – гранульовані (діаметр гранул 3 мм) або волокнисті полімерні смоли темно-жовтого чи коричневого кольору. Вони нерозчинні у воді, але сильно набухають у ній. Іонітні субстрати можна насичувати поживними речовинами в необхідних кількостях, оскільки вони електрозаряджені, завдяки чому здатні утримувати протилежно заряджені частинки поживних речовин і обмінювати їх на інші іони, в тому числі й на продукти життєдіяльності коренів рослин. Іонітні субстрати використовують для вкорінення живців, особливо в суміші (1:1) з іншими вологоємними субстратами (вермикуліт, тирса, пісок).
• Керамзит – округлі гранули з гладкою, оплавленою поверхнею, які отримують із безкарбонатних глин шляхом їх обпалювання при високій температурі (1200°С). Використовують керамзит у гідропонних оранжереях, попередньо розбиваючи гранули, щоб збільшити ємність субстрату. Після закінчення 3–7 років керамзит очищують і промивають, після чого його можна використовувати повторно. Застосовують також як дренаж.
• Мінеральна вата, що випускається промисловістю як будматеріал, може використовуватися протягом 3 років у вигляді матів (висота 5 см) для вирощування рослин або кубиків (від 4×4×4 см до 10×10×10 см) для живців. При вирощуванні рослин на мінеральній ваті застосовують поживні розчини, що містять необхідну кількість макро- і мікроелементів. Мінеральна вата стерильна, має малу об'ємну масу, високу вологоємність (до 90%), лужну реакцію, швидко прогрівається. При її використанні виключаються роботи з приготування земляних сумішей та прополювання рослин. За два тижні можна замінити мінеральну вату на оранжерейній площі в 1 га. У закордонних господарствах на мінеральній ваті вирощують гвоздику, герберу, фікус, маточники хризантеми та бегонії й інші рослини.

Перліт – вулканічне скло, яке містить багато кремнезему, оксидів алюмінію, заліза, калію, натрію. Вирізняється легкістю, високою адсорбуючою здатністю та вологоємністю (700–800%). Використовується у квітництві в основному для вкорінення живців.

Цеоліти – осадочні та вулканогенно-осадочні породи. Це алюмосилікати, які здатні вибірково вбирати та виділяти різні речовини (воду, катіони). Зазвичай використовують цеоліти з розміром часток до 10 мм як добавку до субстратів (30% за об’ємом).

Знезараження субстратів у захищеному ґрунті проводять шляхом пропарювання (термічне знезараження), електричної стерилізації та хімічної дезінфекції.

Пропарювання субстрату в ґрунтових оранжереях здійснюють через систему перфорованих поліетиленових труб, які вкладають у борозни на глибину 30 см і з’єднують із трубопроводом. Відстань між трубами – 40 см. Їх засипають ґрунтом і накривають брезентом або плівкою.

Пару подають доти, поки температура ґрунту на всю його глибину не досягне 90–110°С, її контролюють за допомогою дистанційного термометра. Цикл обробки 14 год. Пропарювати субстрат можна також під плівковим шатром, забезпеченим трубою для подачі пари.

Знезараження ґрунтових сумішей та багаторазових субстратів

Чистота субстрату безпосередньо визначає приживлюваність та врожайність квіткових культур. Щоб позбавити ґрунт від збудників хвороб, шкідників і насіння бур'янів, агрономи застосовують термічну або хімічну дезінфекцію. Термоелектричний метод підходить для швидкої підготовки ґрунту прямо на ділянці. Для цього використовують переносні термоелектричні мати зі спіральними нагрівальними елементами, які підключають до мережі напругою 220 В.

• Розмір термомата — 2×1,2 м
• Напруга живлення — 220 В
• Час прогрівання — 11–12 год
• Температура прогрівання — 60–90 °C
• Глибина знезараження — 25–30 см
• Скорочення числа прополювань — у 2–3 рази

Після відключення живлення мати зберігають тепло, підтримуючи робочу температуру ще 3–4 години. Цього достатньо, щоб повністю придушити життєдіяльність патогенів у кореневмісному шарі та прискорити розкладання рослинних решток. Крім того, термічна обробка переводить елементи мінерального живлення у доступну для рослин форму. Комплект для роботи включає в себе електрощит керування і від 16 до 30 термоелектричних матів.

Хімічна дезінфекція потребує більше часу, але вона незамінна при підготовці великих обсягів субстрату. Для роботи використовують тіазон, карбатіон та інші спеціалізовані препарати. Порушення регламенту їх внесення може призвести до опіків кореневої системи або накопичення токсичних газів у ґрунті.

1. Змішайте 85%-ний порошок тіазону зі зволоженим піском у співвідношенні 1:3.
2. Рівномірно розсійте суміш по поверхні оброблюваної ділянки з розрахунку 50–150 г/м².
3. Перекопайте ґрунт і рясно полийте водою з розрахунку 7–10 л/м².
4. Через 10 днів ретельно розпушіть ґрунт, щоб повністю видалити залишки газової фази препарату.

Багаторазові штучні субстрати, тепличне обладнання та складські приміщення також потребують регулярної санації. Способи їх обробки розрізняються залежно від вологоємності та структури матеріалів. Це дозволяє уникнути накопичення патогенів при багаторічному використанні матеріалів.

Малооб'ємна гідропоніка: вимоги до субстратів та обладнання

У сучасному промисловому квітникарстві класичний ґрунт усе частіше поступається місцем малооб'ємній гідропоніці. Вирощування рослин на штучних середовищах економить капітальні вкладення, спрощує механізацію процесів і покращує умови праці. Однак гідропонні системи вимагають від персоналу високої технологічної дисципліни. За відсутності ґрунтового буфера найменше відхилення параметрів живлення або температури повітря моментально відображається на стані рослин.

Успіх вирощування багато в чому залежить від вибору субстрату. Водна культура в чистому вигляді у виробництві майже не використовується через складність постачання коріння киснем. Тверді субстрати забезпечують корінням надійну опору та оптимальний доступ повітря. Головні вимоги до штучного ґрунту — здатність міцно утримувати коріння, створювати хорошу аерацію і бути хімічно нейтральним. Найпоширенішим і перспективним мінералом для цих цілей вважається вермикуліт.

Для роботи сучасної гідропонної теплиці потрібен спеціалізований комплекс обладнання:

• піддони для субстрату, сівби насіння та садіння рослин, а також стелажі для їх розміщення;
• резервуари для приготування та зберігання поживного розчину;
• насоси, компресори та трубопроводи для подачі води та розчинів до коріння;
• вузли приготування, розподілу та коригування поживних сумішей;
• автоматичні регулятори подачі розчину та контролю його хімічного складу;
• системи контролю та регулювання мікроклімату в оранжереях.

Подачу поживного розчину організовують двома шляхами. У промислових умовах домінує субіригаційний метод (підтоплення) з автоматичним контролем середовища. Автоматика за допомогою іонселективних електродів безперервно відстежує рівень кислотності (H+), а також концентрацію іонів калію (K+) та азоту (NO3−). У невеликих господарствах та інтер'єрних установках частіше застосовують проточний метод із зрошенням зверху. При цьому розчин подається крапельно, через перфоровані трубки, розпилювачі або вручну, а надлишки, що стікають, повертаються в накопичувальний бак.

Вибір субстрату визначає конструкцію посадкових ємностей та режим подачі живлення. Усі штучні субстрати розрізняються за щільністю, пористістю, вологоємністю та стійкістю до кореневих виділень. За походженням їх ділять на чотири групи:

• Мінеральні: гравій, керамзит, гранітна та мармурова щебінь, перліт, великозернистий пісок;
• Органічні: тирса, торф, мох;
• Спеціально підготовлені мінерали: вермикуліт;
• Гранульовані пластмаси: поровініл, мінпласт.

Для вирощування на маловологоємних субстратах (гравії, керамзиті, щебені) споруджують спеціальні посадкові місця. Підготовку проводять суворо за технологією, щоб захистити рослини від хімічного впливу бетону. У готовий субстрат висаджують культуру і налаштовують автополив. Поживний розчин подається знизу: 6–7 разів на добу в період активного росту і 1–2 рази в період спокою.

1. Викопують котлован глибиною 40 см.
2. Бетонують дно і стінки котловану.
3. Покривають бетон спеціальним лаком для запобігання підлужуванню розчину.
4. Засипають субстрат шарами, зменшуючи діаметр частинок знизу вгору.

Вологоємні субстрати (торф або суміші вермикуліту з керамзитом і гравієм у співвідношенні від 1:3 до 1:5 за об'ємом) не потребують складних інженерних рішень. Ними заповнюють звичайні ємності, стелажі або котловани в теплицях і періодично зволожують. При безсубстратному (аеропонному) способі рослини розміщують у стаканчиках на пластикових трубах. Розчин подається автоматично за принципом «приплив – відплив», забезпечуючи коріння водою, живленням та киснем.

Режими живлення та рецептура розчинів

Для повноцінного розвитку рослин потрібні фізіологічно збалансовані, нейтральні розчини без шкідливих домішок. У промисловому квітникарстві цей метод незамінний при вирощуванні троянд, гвоздик, калл, хризантем і гербер. На цей момент у виробництві перевірено понад 500 рецептур. Вони містять макроелементи (N, P, K, Ca, Mg, Fe, S) і комплекс мікроелементів (B, Mn, Mo, Cu, Zn, Co, V).

Історично перший збалансований рецепт, що дозволяє вирощувати рослини без ґрунту «від насіння до насіння», був запропонований у 1849 році. В його основі лежали прості солі, а мікроелементи надходили як домішки зі звичайною недистильованою водою. Для свого часу це було найбільшим науковим досягненням.

Сучасна технологія потребує оперативного управління живленням залежно від сезону та фази розвитку рослин. У зимовий період у розчині повинен переважати калій, а навесні та влітку — азот. Коригування складу проводять з урахуванням поточних потреб культури.

• Періодичність зміни розчину — кожні 30–45 днів
• Періодичність коригування складу — кожні 7–15 днів
• Концентрація в період спокою — 50% від норми