Минеральная вата субстрата для выращивания

Минеральная вата как субстрат в гидропонике

Минеральная вата и стекловата в гидропонных системах.Плотность, объем пористости и прочие характеристики этих субтратов.

Минеральная вата и стекловата в гидропонных системах.Плотность, объем пористости и прочие характеристики этих субтратов.

Данная статья описывает минеральную вату как гидропонный субстрат. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Гидропонные субстраты».

Минеральная или, как ее еще называют, каменная вата использовалась как изолирующий материал в строительстве с 1909 года. Как субстрат для гидропоники ее начали использовать только с 1969 года.

Один из ведущих производителей минеральной ваты — «Гродан» (Grodan) был создан лишь в 80-х годах. Минеральная вата представляет собой сплавленную при температуре (около +1600°С) смесь, состоящую из трех минералов. В этом процессе кокс является топливом. Из этой смеси, пока она не остыла, вытягиваются и формируются волокна, из которых делают кубики и плиты различных размеров или искусственная вата.

Минеральная вата — легкий субстрат с максимальной объемной плотностью 0.1 г/см 3 и высоким объемом пористости (до 98%). Минеральная вата в основном нейтральна с точки зрения взаимодействия с питательным раствором, хотя она содержит множество металлов (железо, медь, цинк), которые в определенных условиях могут поглощаться растениями. Однако это вызывает небольшое повышение рН. Как ни странно, при рН 5 минеральная вата начинает растворяться.

Стекловата производится аналогичным способом и обладает похожими качествами, за исключением того, что волокна могут иметь разные размеры, что отражается на её влагоудерживающей способности.

С 80-х годов и до сих пор минеральная (стеклянная) вата — субстрат номер один в парниковой отрасли, применяемый для выращивания цветов и свежих продуктов питания. Это объясняется ещё и тем, что с коммерческой точки зрения это самый дешевый, но, очевидно, не лучший способ. У минеральной ваты есть свои недостатки, и самый существенный из них в том, что вода неравномерно распространяется по кубику или плите сверху вниз. При орошении нижняя часть (около 1 см/) насыщается водой, почти не оставляя воздуха (4%), а верхняя часть очень быстро высыхает! В большинстве случаев градиент влажности в субстрате между орошениями скачет от насыщенного на дне до очень сухого наверху! Причина кроется в высокой влагоемкости и в низком влагоудержании минеральной ваты. Например, при силе всасывания 5 килопаскалей (весьма низкое давление) в минераловатном субстрате вода почти не удерживается.

Из-за того что минеральная вата быстро высыхает на поверхности, на ней будут осаждаться соли, если их не смывать свежей водой. И возникает проблема: если хотим, чтобы верхняя часть субстрата оставалась влажной, во избежание отложения солей её следует часто орошать, но если так поступить, то в нижней части субстрата образуется губительный для корней застой воды. Значит, придется идти на компромисс. Обычно предпочитают орошение раствором при низкой электропроводности во избежание отложения солей, но со сливом воды (порядка 25% от всего объема), которая уходит в канализацию, дабы последним растениям досталось хоть что-нибудь. Это, конечно, расточительная трата воды, питательного вещества и экологическое безумство. Минеральная вата — большой шайтан, который дискредитирует всю отрасль! И еще, по непостижимым причинам, минеральная вата всегда ассоциируется с открытыми системами. Минеральную вату можно вполне применять в замкнутых системах с приспособленной для этого оросительной системой. Если парниковая индустрия её не применяет, то это не значит, что это невозможно в малых комнатных системах. Если очень хочется применить минеральную вату, то пусть это происходит, хотя бы в замкнутой системе!

Зеленые водоросли и прочие непрошенные гости обожают произрастать на минеральной вате, так что её лучше применять с пластиковым покрытием. Время от времени при работе с минеральной ватой от нее отделяются мельчайшие частицы, раздражающие дыхательные пути. При работе с минеральной ватой нужно пользоваться маской и перчатками (так как она ещё и вызывает воспаление кожи). Защита не должна быть слишком изощренной — хватит и обычного шарфа.

Минеральную вату можно повторно использовать для второго урожая, а иногда даже для третьего. Если первый урожай не пострадал от патогенов, то и нет необходимости делать стерилизацию или санацию. Хорошая доза энзима с промывкой — и всё можно повторить. Если в первом урожае были корневые патогены, то даже не стоит её стерилизовать, а нужно просто выбросить и начать со свежей партией! После трех урожаев плиты теряют физические свойства и не то чтобы становятся непригодными для выращивания, а просто выдыхаются.

Источник

Субстраты для современных теплиц. Часть 1. Минвата

Дата публикации: 13 декабря 2016 .

Еще совсем недавно в промышленных теплицах широко использовались такие субстраты, как перлит, цеолит и торф, но на сегодняшний день они уступили место таким материалам, как минеральная вата и кокос. Более того, все большее распространение получают методы безсубстратного выращивания ̶ проточная гидропоника и аэропоника. Последние два метода больше подходят для выращивания зеленных культур, когда длительность выращивания относительно невелика. Для культур с бо́льшим сроком вегетации, таких как томат, огурец, перец, баклажан, клубника, роза, гербера и др., в теплицах применяют малообъёмную технологию выращивания на минеральной вате и кокосе.

Современное производство субстратов ̶ это целое искусство. Сегодня это очень наукоемкий процесс, требующий от производителей постоянных инвестиций в исследования. Для того чтобы максимально удовлетворить требования каждой культуры, производители создают продукцию с различными характеристиками. Например, есть специальные маты для овощей, роз, орхидей и т.д. Поскольку наибольшую популярность имеют минеральная вата и кокосовый субстрат, мы сосредоточимся именно на них.

Минеральная вата для растениеводства, в отличии от строительной, обладает огромной способностью впитывать и удерживать воду. Добывают ее из базальтовых пород выплавкой в печах при 1400 градусах и последующим вытяжением получившейся массы. Далее в волокна добавляют компоненты, придающие ей водоудерживающие свойства. Охлажденную до 250 градусов массу волокон прессуют до необходимого размера и запаивают в светостабилизированную пленку. В конечном продукте только 4-6 % от объёма приходится на волокна, все остальное пространство занимает воздух.

Как субстрат, минеральная вата обладает такими отличительными свойствами:

• Стерильность;
• Химическая инертность;
• Структурная однородность и стабильность;
• Высокая влаго- и воздухоемкость.

Подбирать минераловатный мат нужно опираясь на требования культуры и рекомендации по выращиванию. Например, для розы мат должен быть в первую очередь многолетним (не усаживаться), а для огурца принципиально соблюдение соотношение воздух/вода. Такие параметры, как механическая прочность, максимальная влаго- и воздухоемкость, дренируемость, способность удерживать воду и насыщаться повторно зависят от расположения волокон в мате и их толщины.

Таблица 1. Типы расположения волокон в минераловатном мате.

Поскольку минеральная вата ̶ специфический субстрат, имеющий свои плюсы и минусы, агрономам следует обращать внимание на ряд нюансов при выращивании.

• Стерильность – поскольку минеральная вата выплавляется при высоких температурах, изначально в ней отсутствует любые патогены, что дает возможность сдвинуть баланс в сторону полезной микрофлоры;
• Управляемость – данный субстрат химически однороден и инертен, структура волокон и поведение воды в мате известны заранее. Минеральная вата быстро отзывается на смену рецепта поливного раствора, это самый контролируемый субстрат;
• Большой полезный объём – среди всех субстратов минераловатные маты имеют наибольшую порозность – 94-96% , а значит могут вместить максимальное количество воды, воздуха и корней;
• Возможность повторного использования матов при выращивании овощей после паровой или химической дезинфекции, если механическая структура мата не была нарушена;
• Легкость первой запитки – минеральная вата не требует дополнительных промывок, а благодаря высоким капиллярным силам 16-20 литровый мат можно напитать приблизительно за сутки;
• Универсальность – минеральная вата подходит для выращивания большинства тепличных культур – томата, огурца, перца, баклажанов, клубники, разы, герберы и др.

• Усадка – в процессе выращивания минеральная вата частично усаживается, особенно маты с горизонтальным направлением волокон, которые теряют до 30% от первоначальной высоты. Маты с комбинированным направлением волокон или утолщенными волокнами усаживаются меньше;
• Поскольку минеральная вата химически инертна, в ней отсутствует запас ионов. Следовательно, при дефиците/избытке любого элемента питания, повышенном/пониженном ЕС или рН последствия, проявятся быстро и в полной мере. Более того, при рН ниже 4.5 минеральная вата начинает разрушаться. Потому от агронома требуется пристальный контроль за состоянием растений и хорошее знание технологии выращивания.
• Утилизация минеральной ваты требует дополнительных затрат, так как базальтовые волокна и пластиковая пленка мата практически не разлагаются, загрязняя окружающую среду. Однако некоторые компании, например, GRODAN, предоставляют услуги по переработке использованных матов в сырье для производства, пластиковые гранулы, компост и т.д.

На сегодняшний день минеральная вата – самый распространённый в мире субстрат в стеклянных теплицах. Помимо матов различных размеров, из нее также производят кубики, плаги и пробки для рассадных отделений. И как следствие, большинство руководств по выращиванию растений написаны именно для минваты. Совокупность всех этих фактов позволяет предположить, что спрос на этот субстрат будет только расти, поскольку по стоимости, свойствам и удобству эксплуатации у минеральной ваты не так много достойных альтернатив.
Продолжение статьи

Источник

Минеральная вата – самый популярный гидропонный субстрат

Лидирующим субстратом в гидропонной отрасли, на котором выращиваются и цветы, и продукты питания, является минеральная вата. Такое положение объясняется тем, что, с коммерческой точки зрения, минвата – это самый дешевый субстрат. О преимуществах и недостатках минеральной ваты мы и поговорим сегодня.

Минеральная вата – это смесь трех минералов (базальта, известняка и кокса), сплавленных при высокой температуре (1600°С), где кокс играет роль топлива. Для получения минеральной ваты используют связывающее вещество, которое помогает держать волокна друг от друга на некотором расстоянии. С одной стороны, это предупреждает уплотнение, и полученная продукция сохраняет стабильную форму ваты на протяжении длительного времени, а с другой – повышает ее капиллярные свойства, пористость и влагоемкость. В расплавленном состоянии из смеси скручиваются волокна, которым придается либо какая-то форма ( кубики , пробки , маты , блоки и т. д.), либо они используются в бесформенном виде (такой вариант чаще используется для строительных целей).

Выращивание растений на минеральной вате началось в Дании в 70-х годах XX века. Сейчас этот субстрат производят во многих странах, в том числе и в России.

Данный субстрат удобен в применении за счет низкой объемной массы – 80 кг/м3. Его высокая пористость (95-97%) позволяет даже при значительной влагоемкости (80%) иметь достаточно воздуха в корневой зоне. С точки зрения взаимодействия с питательным раствором, минеральная вата в основном нейтральна, хотя и содержит множество металлов (железо, медь, цинк), которые в определенных условиях могут поглощаться растениями.

Преимущества минеральной ваты:

1) обладает высокой пористостью, что благоприятно сказывается воздухо- и водообменных свойствах субстрата и поддерживает оптимальное соотношение содержания воздуха и воды;

2) химически инертна, а значит, не влияет на уровень рН и ЕС;

3) структурно стабильна и имеет постоянство качества;

4) не содержит патогенов;

5) ее можно стерилизовать (например, паром или ультрафиолетом) и использовать повторно (до трех урожаев). Если первый урожай не пострадал от патогенов, то стерилизацию можно не делать, промывки с хорошей дозой энзима будет достаточно. Если же корневые патогены были, то применять минеральную вату повторно нельзя.

Недостатки минеральной ваты

Самый существенный из недостатков этого субстрата в том, что вода неравномерно распространяется сверху вниз. При орошении нижняя часть (около 1 см) насыщается водой, почти не оставляя воздуха (4%), а верхняя часть очень быстро высыхает. Часто градиент влажности в субстрате между орошениями скачет от насыщенного на дне до очень сухого наверху. Причиной является высокая влагоемкость и низкое влагоудержание минеральной ваты. Кроме того, по причине быстрого высыхания минеральной ваты на поверхности, на ней будут осаждаться соли. Поэтому важно настроить систему капельного полива так, чтобы весь субстрат увлажнялся равномерно.

Требования к выращиванию на минеральной вате

1. Качество воды

Вода, содержащая большое количество нерастворимых солей, не является пригодной даже для выращивания на почве, а для применения в гидропонике с минеральной ватой это и вовсе губительно. Особенно это касается рециркуляционных систем, в которых содержание солей быстро нарастает, что может отрицательно повлиять на рост растений. Даже в системах с открытым стоком вода плохого качества затрудняет управление выращиванием. Поэтому следует внимательно относиться к качеству используемой воды, при необходимости можно ее фильтровать.

В отличие от почвы, которая обычно сама является источником питательных элементов, минеральная вата полностью инертна и совсем ничего не дает растениям. Поэтому важно готовить полноценный питательный раствор, который будет удовлетворять нужды растений на каждой стадии их развития. Также необходимо обеспечивать постоянство уровня кислотности.

3. Качественная система полива

Третьей «необходимостью» является точная и надежная система капельного орошения. Требования к оптимальности полива при выращивании на минеральной вате значительно более строгие, чем при выращивании на почве. Это связано как раз с неравномерностью распределения воды в минераловатном субстрате.

Применение минеральной ваты

Практика показала, что минвата идеально подходит практически для всех современных технологий гидропонного выращивания растений. В минераловатных пробках проращивают семена, в кубиках выращивают рассаду, блоки и маты идеально подходят для произрастания растений вплоть до сбора урожая.

Небольшая подсказка для большей эффективности проращивания семян в минераловатной пробке – слегка растяните волокна в разные стороны, это придаст дополнительную воздушность и снизит плотность субстрата, и молодым корням будет легче пробиться. Также не забудьте отжать с пробки лишнюю воду, т. к. минеральная вата обладает высокой влагоемкостью. В остальном все вполне стандартно – поместите семя во влажную минераловатную пробку, закройте в проветриваемый контейнер, уберите в теплое и темное место. Через 1-2 суток должен появиться корешок. После этого можно поместить пробку с молодым проростком в парник для дальнейшего укоренения и поддерживать влажность, как субстрата, так и воздуха. Когда корни немного разрастутся, а само растение приобретет несколько пар листьев, то можно поместить вашу минераловатную пробку с рассадой в кубик для дальнейшего развития, либо сразу на постоянное место произрастания. Это может быть минераловатный мат с капельным поливом (уже заранее увлаженный водой с отрегулированным рН), горшок с керамзитом (для систем DWC), либо иной другой метод гидропоники.

Помните, что зеленые водоросли обожают произрастать на минеральной вате, так что лучше применять её с пластиковым покрытием. Время от времени при работе с минеральной ватой от нее отделяются мельчайшие частицы, раздражающие дыхательные пути. При работе с минеральной ватой следует пользоваться маской и перчатками (так как она способна вызвать воспаление кожи).

Источник