Субстраты для гидропоники: какие бывают и как выбрать?

Грунтов и смесей для выращивания рассады и растений множество, каждый растениевод выбирает вариант под себя. В последнее время все большую популярность набирает гидропоника и для нее нужны определенные субстраты. На них выращивают рассаду, зелень, а при должном умении и знаниях взрослые растения.

Субстратом принято называть различные природные компоненты и их заменители, используемые в качестве среды для размещения корней растений.

Субстраты для гидропонных систем

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.

Важные параметры при выборе субстрата

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.

С течением 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.

Неорганические субстраты:

• минеральная вата;

• стекловата;

• лавовые породы;

• пемза;

• перлит;

• вермикулит;

• гравий;

• гранитный щебень;

• песок;

• керамзит;

• цеолиты.

• гидрогель.

Органические субстраты:

• торфяной мох (сфагнум);

• кокосовая койра (кокосовый субстрат);

• опилки;

• древесная кора;

• рисовая шелуха;

• отходы хлопчатника.

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

Подробнее о популярных субстратах

Рассмотрим самые распространенные виды субстратов для выращивания растений методом гидропоники.

Перлит (Агроперлит)

Перлит представляет собой форму вулканического стекла. При изготовлении его нагревают до 900°С, из-за чего он расширяется подобно попкорну, и образует пористую структуру. Используется как самостоятельный грунт, так и в составе различных смесей.

Перлит имеет отличные аэрационные свойства, из-за чего часто используется в почвосмесях. Его главный недостаток – малый вес. Он часто смывается водой, что может причинять дискомфорт корневой системе растения, которые не могут надежно в нем закрепиться. Из-за этого перлит не подходит для проточных гидропонных установок и систем временного затопления.

Наиболее  часто смешивается с вермикулитом в равных пропорциях, что представляет одну из самых популярных смесей. Отличительная особенность в том, что перлит не способен накапливать питательные вещества, что является минусом. Из-за этого его часто смешивают с вермикулитом, который в этом плане является полной противоположностью перлиту. Так как данный субстрат представляет из себя вспученное стекло, при работе с ним необходимо вооружиться пылезащитным респиратором.

Вермикулит

Вермикулит так же является природным ископаемым. В первозданном виде похож на слюду. При нагревании сильно вспучивается и становится похожим на вермишель. Собственно из-за этого и получил своё название. 

Одно из главных свойств вермикулита это его способность впитывать и удерживать влагу. Он подобно губке впитывает в себя 300-400% воды от своего веса. Из-за этого редко используется в качестве самостоятельного грунта, так как образуется дефицит кислорода. 

Данный минерал может похвастаться еще одним замечательным качеством. В нём содержится большой запас необходимых растению веществ, таких как магний и калий. Так же вермикулит отлично сохраняет в себе множество других элементов. Помимо этого обладает массой полезных свойств - препятствует размножению плесени, мхов и грибков, уменьшает шансы появления вредителей, а в случае засухи или нерегулярного полива, отдаёт растению накопленную влагу. 

Широко используется как в гидропонных системах, так и в земле.

Кокосовое волокно (койра)

Представляет из себя измельчённые волокна кокосового ореха.  В последнее время очень быстро набирает популярность. Из положительных качеств можно отметить следующие свойства:

• Удерживает большое количество кислорода;

• В нём очень редко заводится плесень и болезнетворные бактерии;

• Не содержит никаких питательных веществ, что упрощает контроль питания в гидропонных системах.

При покупке низкокачественного сортов кокосового субстрата будьте осторожны! Очень часто они сильно насыщены морской солью, что приводит к плачевному результату. 

В качестве профилактики можно посоветовать тщательную промывку водой. В целом данный субстрат прекрасно подходит в гидропонные системы капельного полива. Голландские садоводы пришли к выводу, что смесь кокоса и керамзита в равных пропорциях – идеальный субстрат.

Рекомендуем кокосовый субстрат Plagron Cocos Premium

Керамзит

Керамзит, изначально, строительный материал. Получается в результате запекания глины. Внутри керамзит подобно пемзе, полон мелких пузырьков, что делает его очень лёгким. 

Судя по структуре, может сложиться мнение, что керамзит накапливает в себе много воды, однако в этом случае ситуация противоположная. Керамзит не способен накапливать в себе много влаги - влагоемкость керамзита составляет около 60% его удельного веса, что потребует от садовода более частого полива.

Прекрасно подходит для систем периодического затопления, а так же для других типов гидропоники. Очень часто используется в качестве дренажа на дне горшка, и как верхний слой почвы. 

В субстратах играет роль регулятора водно-воздушного баланса. Как верхний слой используется для уменьшения испарения из почвы влаге, и для предотвращения появления плесени и различных грибков. Важно помнить что часто керамзит щелочит почву, что негативно сказывается на балансе рН. Для предотвращения его сначала тщательно промывают водой, затем заливают подкисленным раствором. Будьте внимательны при использовании керамзита в гидропонных системах.

Но его главный минус в том, что он разрушается под воздействием корневых выделений растения, увеличивая свой объем и массу. Также он накапливает в себе метаболиты растения, которые через несколько циклов могут стать приманкой для различных бактерий.

Сфагновый мох

Полностью органический субстрат. Применяется в качестве основного компонента гидропонных смесей.

Мох сфагнум способен впитывать воду в огромных количествах. По этому показателю сфагнум — абсолютный лидер, так как он может впитать воды в 20 раз больше собственного веса!

Преимущества чистого субстрата из мха:

• обеспечивает хорошее удержание корневых систем, мягкий материал не травмирует корни;
• хорошо пропускает воздух;
• удерживает достаточно влаги для всех возделываемых культур.

Главный минус в том, что со временем мох разлагается на мелкие крошки, и в следствии забивают помпу.

Чаще всего мох сфагнум используется в качестве добавки в почвенную смесь. Он хорошо повышает рыхлость смеси, такая смесь «дышит» и при этом хорошо удерживает влагу, не образуя застоя воды, равномерно увлажняя земляной ком.

Минеральная вата (роквул)

Минвата, так же известна как каменная вата, считается одним из наиболее востребованных субстратов для использования в гидропонике и разведении растений. Она подходит для выращивания множества культур.

Минеральная вата для растений способна удерживать большое количество влаги, PH нейтрален. Сама минеральная вата является инертной средой, которая производится путем плавления базальтовых пород.. 

Основной плюс этого материала - невысокая стоимость, химическая инертность и долговечность. Также субстрат из минваты имеет отличные свойства аэрации и поможет выращивать отличные урожаи при правильном использовании. Чаще всего она используется для поддержки в гидропонных системах, где корни находятся в питательном растворе, так же довольно широко применяется в системах капельного полива.

Однако влага распределяется в минвате неравномерно. Верхняя часть быстро высыхает, из-за чего на поверхности осуждаются соли, которые требуется смывать свежей водой. 

Зачастую применяется, как субстрат для клубники на гидропонике.

******

Некоторые гроверы используют более классические грунты, такие как песок, гравий, опилки. Основным плюсом таких субстратов это повсеместная доступность и бесплатность. Но используя их, нужно быть готовым к рискам, так как они плохо сохраняют кислород, и не слишком хорошо приспособлены для использования в гидропонном выращивании. Каждый грунт имеет ряд преимуществ и недостатков, поэтому нужно учитывать индивидуальные особенности, методы выращивания, условия, и само растение.