Вся электронная библиотека >>>

 Гидропоника >>>

 

 

 Выращивание овощей в гидропонных теплицах


Раздел: Производство

 

ЗАСОЛЕНИЕ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ СУБСТРАТА, СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

  

 

Широкое внедрение в производство гидропонного метода выращивания растений выдвигает проблему продления срока использования субстрата. В практике эксплуатации гидропонных теплиц имеет место снижение урожайности культур в процессе длительного его использования. Это явление получило название старения субстратов. Многими шчмгдппл гелями уст;цговлено, что накопление солей

на поверхности субстрата происходит в процессе обмена ионов в системе растение — почвозамеиитсль — питательный раствор.

Следует отметить, что в последние годы в литературе появились данные об ухудшении ростовых процессов и резком снижении продуктивности растений после 10—15-лет- пего использования субстратов, что объясняется происходящими в них почвообразовательными процессами.

Известно, что природные почвы образовались в течение тысячелетий из горных пород при непосредственном участии растений. В искусственном субстрате после 7—8-летнего использования возникает первичный почвообразовательный процесс, в результате чего наблюдается устойчивое подкисление его до рН 4—4,5.

Исследованиями Е. И. Ермакова (1975) установлено, что после длительного использования субстрата разрушается алюмосиликатная и алюмоферросиликатная его части с высвобождением окислов кремния и алюминия. При этом высвобожденная аморфная кремниевая кислота и тонкодисперсные соединения кальция, магния, алюминия и железа, осаждаясь на поверхности корней, угнетают рост растений.

При длительном использовании субстрата на его поверхности откладываются соли питательных веществ: калия, кальция, магния, железа и фосфора, т. е. происходит засоление субстрата, причем с увеличением срока его использования степень засоления повышается.

На засоленность субстрата влияет также концентрация питательного раствора, размер частиц субстрата, наличие в нем пылевидных фракций, а также температурный режим п режим влажности в теплицах. Чем выше концентрация раствора, тем больше солей откладывается на поверхности субстрата. Субстрат с размером частиц 1— 2 мм засоляется быстрее, чем с размером частиц 5—7 мм. При наличии в субстрате пылевидных частиц питательные элементы адсорбируются на их поверхности. Установлено, что в субстрате с размером частиц I—2 мм в течение одного гола фосфора (P^Os) откладывается в полтора, а кальция (СаО) — в четыре раза больше, чем в этом же субстрате с размером частиц 5—7 мм. Верхний слой засоляется значительно сильнее, чем нижний. В процессе испарения поды с верхних слоев субстрата соли, находящиеся в питательном растворе, остаются на поверхности щебня. Этот процесс особенно интенсивно протекает в августе и сентябре после высадки растений на постоянное место в осенне- зимнем культурообороте. В этот период температура в теплицах достигает 30—35 °С. Значительная часть поверхности субстрата п течение 40—45 дней остается непритененной. Усиленная вентиляция воздуха в этот период ускоряет процесс его засоления. Накопившиеся на поверхности субстрата соли вызывают растрескивание и гниение корневой шейки огурцов.

Засоление субстрата — процесс управляемый. Он зависит прежде всего от технологии выращивания растений в гидропонных теплицах (Ващенко С. Ф., Коробченко Ю. Т., 196G; Алиев Э. А., 1971)

Промывка субстрата во время замены раствора, ежегодная дезинфекция его формалином с последующей промывкой водой или же обработка через 3—4 года сильными окислителями способствуют восстанавливанию (регенерации) первоначальных химических свойств старых субстратов (табл 5).

Водорастворимые соли, накопившиеся в субстрате, удаляются промыванием водой в течение 2—3 дней во время замены раствора. Многочисленные анализы показали, что при промывке субстрата подкисленной водой удаляются в основном азотные соединения и частично окиси калия, магния и натрия, а фосфаты кальция и железа вымываются плохо. С целью уменьшения степени засоления субстрата в конце вегетации за 2—3 недели перед ликвидацией растений прекращают корректировку раствора. Растения своей корневой системой выщелачивают солевой запас субстрата.

Обработка субстрата растворами кислот вызывает коррозию трубопровода и иасосггой установки. Поэтому для рассоления старых субстратов и окисления органических остатков используют хлорную воду и едкий калий.

Хлорноватистая кислота — очень сильный окислитель. Она хорошо окисляет органические вещества, рассоляет субстрат и устраняет ингибирующую микрофлору.

Соли хлорноватистой кислоты называются гипохлорита- ми. Для регенерации субстрата можно использовать растворы гипохлорита натрия, калия и кальция. При этом необхо-

димо учитывать, что гипохлорит кальция Са Q (хлорная известь) вызывает коррозию технологического трубопровода, а гипохлорит калия или натрия легко разлагается под действием СОг воздуха, образуя при этом хлорноватистую кислоту:

Регенерания субстратов гипохлоритами легко осуществима и не требует особых мер предосторожности. Однако па их перевозку требуются значительные транспортные издержки, так как содержание активного хлора в них незначительное (16—18 %)

Хлорная вода даже в разбавленном состоянии быстро разлагается, поэтому отработанный раствор не загрязняет окружающую среду, что имеет место при обработке субстрата карбатионом и формалином.

Регенерация субстрата хлорной водой проводится следующим образом: в резервуар емкостью 120 м3 выпускают хлор из баллонов через хлоратор При помощи насосной установки перемешивают воду, насыщают ее до тех пор, пока не получат концентрацию хлора 1,5—2 г/л, определяя ее через каждые 15—20 мин путем титрования 0,1-моляр- ным раствором гипосульфита натрия. Хлорирование проводят в противогазах. Герметичность установки проверяют 25 %-ным раствором аммиака.

Хлорную воду по очереди подают в теплицы с залоуше- нием субстрата и выдерживают 20—30 мин. Эту операцию проводят в течение 3—4 суток, пока концентрация хлора снизится до 5—10 мг/л. Отработанную хлорную воду откачивают в канализационную систему, бак снова наполняют чистой водой и промывают субстрат в течение двух суток.

Повышение урожайности можно объяснить тем, что при регенерации выщелачиваются соли с поверхности субстрата, окисляются корневые остатки и корневые выделения и уничтожается ингибирующая микрофлора, т. е. восстанавливаются первоначальные свойства субстрата.

Однако необходимо отметить, что при регенерации субстрата сильными окислителями растворяются частицы поч- возаменителя, разрушаются на них фосфатные пленки, защищающие частицы субстрата от действия раствора Поэтому регенерацию его хлорной водой следует проводить через 5—6 лет, чередуя со щелочной регенерацией. Установлено, что ежегодная регенерация субстрата хлорной водой усиливает процесс его старения. При этом поверхность частиц субстрата еще больше обедняется катионами К, Са, Mg, AI, Ti, выделяются окиси кремния и алюминия. После регенерации хлорной водой необходимо проводить зафос- фачивание субстрата 0,2 %-ным раствором ортофосфорной кислоты.

При щелочной регенерации, разработанной Е И. Ермаковым (1975), кремниевая кислота (Si02) хороню растворяется в щелочной среде. Взаимодействуя с едким калием, она образует растворимый в воде метасиликат калия I<2Si03, который затем удаляют водой

При щелочной регенерации, так же, как и при регенерации хлорноватистой кислотой, активно размываются орга- по-минеральные пленки на поверхности частиц субстрата и угнетаются патогенные возбудители болезней

Для обработки 1 м2 полезной площади субстрата используют 90—100 л 0 15%-ного раствора едкого калия. Температура регенерирующего раствора должна быть в пределах 35—40 °С. Раствором полностью заполняют субстрат, выдерживают в нем 2—3 часа, затем сливают обратно в резервуар. Эту операцию повторяют 3—4 раза в сутки в течение 7—9 дней.

После щелочной регенерации субстрат промывают водой в течение двух суток, после чего ее откачивают. Бак снова заливают водой, подкисляют се до pTI I—2 ортофосфорной кислотой и промывают субстрат до реакции водного раствора рН б—6,5. В результате щелочной регенерации рассоля- ется субстрат, окисляются корневые остатки, повышается урожайность возделываемых культур.

Отложившиеся на поверхности субстрата соли в определенной степени усваиваются растениями Поэтому при выращивании их на старых субстратах без учета степени засоленности нередко наблюдаются нарушения в соотношении поглощаемых растениями элементов, что в свою очередь вызывает нарушение жизненных процессов в растительном организме. Если субстрат засоленный, то даже при уравновешенных питательных растворах   в тканях расте- ййй наблюдается сильное преобладание ионов кальция над остальными ионами. Так, по данным наших исследований, при выращивании огурца на старых засоленных субстратах с относительно слабой концентрацией кальция в растворе (120—170 мг/л) отмечено высокое содержание его в листовых пластинках растений  

Повышенное содержание кальция в субстрате увеличивает содержание этого элемента в листовой пластинке огурца и вызывает преждевременное старение растений. Кроме того, из-за антагонизма кальция с калием и магнием ухудшается поглощение последних.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что при выращивании растений на засоленных субстратах питательные растворы необходимо составлять с учетом степени засоления субстрата и содержания в нем доступных ионов, используемых корнями растений.

Одним из решающих факторов старения субстрата является наличие гниющей растительной массы. Продукты разложения корневых остатков и корневых выделений, накапливаясь в субстрате и растворе, ухудшают рост и развитие возделываемых культур.

Физиологически активные вещества, накапливающиеся в таком биоценозе, тормозят прорастание семян, угнетают развитие растений и снижают их продуктивность. В процессе длительного использования в субстратах могут накапливаться низкомолекулярные органические кислоты и другие неокисленные вещества, также отрицательно влияющие на урожайность овощных культур. Особая роль при этом принадлежит корневым выделениям растений, постоянно выщелачиваемых водой и питательным раствором Неокисленные вещества являются хорошей средой для микроорганизмов, образующих ризосферу выращиваемых культур. Микрофлора ее активно влияет на минерализацию органических веществ, выделяемых растениями, и повышение биологической активности питательных растворов.

Следует отметить, что накопившиеся корневые остатки в условиях гидропоники минерализуются очень слабо, что, по-видимому, объясняется бедным составом микрофлоры, низкой адсорбирующей способностью субстрата по сравнению с почвенной культурой и его физико-химическими свойствами.

При минерализации корневых остатков в открытом грунте высвобождающиеся физиологически активные вещества адсорбируются почвенными частицами или промываются в глубокие слои почвы. Поэтому ингибирующее дейст- ствие их в природных условиях снижается по сравнению с беспочвенной культурой.

Накопление токсичных продуктов вследствие жизнедеятельности растений и микроорганизмов вызывает явление так называемого почвоутомления (Гайдамак В. М., 1967, 1969; Гелер Ф., 1964), заключающегося в том, что при длительном выращивании некоторых растений, в том числе огурца и томата, на одном и том же месте наблюдается подавление ростовых процессов и снижение урожайности.

С увеличением количества корневых остатков в субстрате усиливается угнетение роста молодых растений (табл. 8). Поэтому важной задачей при выращивании растений на искусственных субстратах является применение мер борьбы по ликвидации токсического действия корневых остатков.

Разлагающиеся в субстрате корневые остатки и корневые выделения, попадая в питательный раствор, ухудшают его качество. Поэтому замену питательных растворов необходимо производить в зависимости от продолжительности использования субстратов и содержания в них корневых остатков, а также с учетом возраста выращиваемых растений.

При выращивании растении на свежих субстратах растворы можно использовать в течение более длительного времени (60—75 дней). Растворы, циркулирующие в субстрате с гниющими корневыми остатками, нужно менять чаще (через 15—20 дней), особенно в стеллажных теплицах, где на одно растение приходится меньший объем питательной среды. Максимум токсичных продуктов разложения корневых остатков образуется в течение первых 2—3 месяцев. К ним наиболее чувствительны молодые растения. Поэтому в начале вегетации растений растворы необходимо менять чаще, чем в конце.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Выращивание овощей в гидропонных теплицах

 




Смотрите также:

 

...Теплицы, парники. Гидропоника, гидропонное выращивание растений

Предусматривается гидропонное выращивание растений на стеллажах, перемещаемых с помощью вертикальных конвейеров замкнутого
В процессе изготовления в корытах-поддонах труднее обнаружить течь и создается большая опасность занесения в субстрат инфекции.

 

ГРИБЫ. Выращивание грибов

Выращивание грибов. Раздел: Производство.
Выращивание шашиньонов в специальных сооружениях. Культивационные помещения. Шампиньонный субстрат.

 

ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ для выращивания овощей и фруктов

Гидропонный метод независимо от выращивания в гравии или в воздухе на сетке требует точной периодичности питания, достигаемой обычно при наличии автомата ч
Кроме тепла, воздух теплиц и парников обогащается углекислым газом, необходимым для растений. …

 

Растения в квартире

Для выращивания растений делают деревянные горшки.
В наших условиях наиболее эффективно действует «Новинка» № 6 Евпаторско-го производства.
выпрямитель. Для выращивания шампиньонов необходима почва-субстрат.

 

Получение этанола ферментацией. СУБСТРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА...

В качестве субстрата для производства этанола методом анаэробной ферментации может быть использована любая сельскохозяйственная культура с высоким содержанием крахмала или сахаров (кукуруза, картофель, сахарная свекла, зерно) или целлюлозные материалы (древесина...