Co je organický substrát?

Podklad Je zvykem jmenovat různé přírodní složky a jejich náhražky používané jako médium pro umístění kořenů rostlin. Mezi substráty patří: drn, listová a jehličnatá zemina, humus, rašelina, písek, rašeliník, drcená kokosová kůra a vlákna, drcená kůra jehličnanů, keramzit, vermikulit, perlit a další. Složení substrátu je přizpůsobeno požadavkům určitých rostlin.

Substráty v hydroponických systémech

Společnou charakteristikou většiny hydroponických substrátů je, že mají vyšší pórovitost na jednotku objemu než jakákoli půda. Zvětšení porézního prostoru může v průměru dosáhnout 35 %. Extra póry poskytují více kyslíku do kořenové zóny. To ovlivňuje růst rostliny a je to jeden z důvodů, proč rostliny rostou rychleji v hydroponii než v půdě. Rostoucí kořeny si nemusí razit cestu jako v půdě. Tato ušetřená energie může být použita jinde v závodě.

Aby látka sloužila jako dobrý substrát, musí splňovat určité požadavky:

• Látka by neměla obsahovat nadbytek chloridu sodného – kuchyňské soli. (Toto je přetrvávající problém s kokosovými substráty.)
• Látka nesmí obsahovat prvky potenciálně škodlivé pro rostliny a žádné prvky toxické pro člověka, jako jsou těžké kovy.
• Podklad musí mít odolnou strukturu a nesmí zadržovat příliš minerálních prvků.

Vědci podrobně studují mnoho parametrů, které jsou charakteristickými znaky substrátů. Patří mezi ně mimo jiné fyzikální, chemické a biologické parametry, například objemová hmotnost, pórovitost, velikost částic, ale i výměnné ionty, pH, fytotoxicita. Nejvýznamnější jsou schopnost zadržovat vlhkost a schopnost zadržovat vlhkost.

• vlhkostní kapacitu – to je množství vody, které může daný objem substrátu absorbovat.
• Kapacita zadržování vody je síla, která drží vodu v substrátu. Určuje se měřením reciproční síly – sací síly, kterou musí kořeny vyvinout, aby absorbovaly vodu; Obvykle se vyjadřuje v kilopascalech.

V dobrém substrátu by zadržování vlhkosti nemělo být příliš silné. Pokud je síla zadržující vodu v substrátu větší, než mohou poskytnout kořeny, rostlina zemře. Na druhou stranu, pokud je retence vlhkosti špatná, substrát vysychá příliš rychle. Jedním z hlavních klíčů k úspěchu v hydroponii je sladění závlahového cyklu s vlhkostní kapacitou a zadržením vlhkosti substrátu.

Další důležitou vlastností substrátu je jeho maximum neutralita. Nemělo by to ovlivnit ani pH, ani elektrickou vodivost média. Povrch částic některých substrátů má elektrický náboj, který zachycuje určité rozpuštěné ionty, a tím mění složení živného roztoku. Ne všechny prvky jsou k takovému zachycení stejně náchylné. Například dusičnany (NO₃ – ), hlavní zdroj dusíku v hydroponii má vysokou rozpustnost a nízkou přitažlivost pro kladně nabité částice, takže je rostlinám vždy k dispozici. Naproti tomu další běžný zdroj dusíku, amonný ion NH₄ + má vysokou přitažlivost pro záporně nabité částice, což ovlivňuje jeho dostupnost.

Nánosy odumřelých organických látek a suchých solí postupem času narušují homogenitu mnoha substrátů a vytvářejí v prostředí dutiny, které jsou pro kořeny nepříznivé. Substrát se stává stále méně homogenním a stále více reaguje se živným roztokem prostřednictvím usazenin rozkládající se organické hmoty. Vlastnosti substrátu ovlivní život bakterií, které na něm porostou, a způsob, jak se vypořádat s rozkládající se organickou hmotou.

Druhy substrátů

Substráty jsou dvojího druhu – anorganické a organické. Jedna z hydroponických metod, chemoponie, je založena na použití organických substrátů. Níže je uveden seznam některých nejoblíbenějších substrátů.

Anorganické substráty:

Organické substráty:

• rašelinový mech;
• sphagnum mech;
• kokosové kokosové vlákno;
• piliny;
• kůra stromu;
• rýžový Lusk;
• bavlněný odpad.

Substráty lze pro dosažení požadovaných vlastností kombinovat do různých směsí bez nečistot.

Pro podrobnější studium tématu doporučujeme navštívit odpovídající sekci fóra: „Substráty“.

Vědecký vývoj substrátů začal prací Lawrence a Newella v John Innes Horticultural Institute ve Velké Británii ve 1930. letech XNUMX. století. Vyvinuli pěstební médium založené na použití hlíny, rašeliny a písku s přídavkem hnojiv.

V padesátých letech vyvinul Baker na Kalifornské univerzitě komposty založené na směsi rašeliny a písku, protože vhodnou hlínu bylo obtížné získat.

Následně profesor Puustjärvi z Finska vyvinul substráty výhradně na bázi rašeliny. V mnoha evropských zemích byla po několik desetiletí pěstitelským prostředím rašelina.

Obavy z dalšího používání rašeliny zvýšily zájem o alternativní přísady a jako substráty nebo jako složky pěstebních substrátů se používá široká škála anorganických a organických materiálů, zejména odpadů.

Rostlinné substráty se tradičně používaly pro pěstování rostlin ze semen a množení rostlin v květináčích, ale tento rozsah použití se rozšířil na plnou produkci mnoha potravinářských a okrasných plodin, zejména vysoce hodnotných plodin pěstovaných pod ochranou skleníků.

Protože rostliny rostou ve výrazně omezeném objemu ve srovnání s půdou in situ, požadavky na vlastnosti substrátů (fyzikální, chemické a biologické) jsou stále přísnější.

substráty LECHUZA

Některé substráty SOVA mají ve svém složení organické látky:

• TERRAPON – složení obsahuje kokosové kokosové vlákno;
• VEGGIEPON – složení obsahuje kokosové kokosové vlákno a biouhel;
• ORCHIDPON – kompozice obsahuje humin;
• ZÁKLADNÍ – bez organických látek;
• LECHUZA-PON – bez organických látek.

Geobra Brandstätter Stiftung & C, pod kterou spadá značka LECHUZA, je aktivním účastníkem hnutí za „moudré využití“ rašeliny a nezahrnuje ji do svého rostlinné směsi. Využití toho, že v substrátech není rašelina, jako marketingové plus.

Rašelina a její alternativa

Rašelina, vytvořená částečným rozkladem rašeliníku, jiných mechů a ostřic, se již dlouho používá jako složka standardizovaných substrátů, ale výzkum ukázal, že ji lze použít jako samostatné médium pro pěstování kontejnerových rostlin a zeleninových plodin ve skleníkových podmínkách. .

Hlavní výhodou rašeliny jako organického substrátu je její stabilní konzistence, nízký obsah živin a nízká hladina pH. Dalšími výhodami rašeliny je její lehkost, vysoká schopnost zadržovat vodu a velký vzdušný prostor.

Dřevěné suroviny

Dřevěné vlákno, dřevěné hobliny a piliny jsou obnovitelné zdroje v průmyslu dřevařských výrobků. Všechny tyto materiály se vyznačují nízkou zadržováním vody, dobrým obsahem vzduchu a vysokou nasycenou hydraulickou vodivostí.

Dřevěné hobliny a piliny se obvykle odebírají v poměru 20-30 % (obj.) ve směsích s ostatními složkami substrátu. Pokud je však k dispozici dostatečné množství kompletního živného roztoku, lze jako organický substrát použít pouze dřevěné vlákno.

Doporučuje se snížit velikost částic, zvýšit objemovou hmotnost a zvýšit frekvenci zálivky. Kromě toho je nutné kombinovat dřevovláknité substráty v květináčích, aby se minimalizovalo plýtvání. K překonání imobilizace dusíku je před zahájením pěstování rostlin nezbytná dodatečná aplikace dusíkatých hnojiv.

Kompostované materiály jako zelený odpad lze použít jako složku pěstebního substrátu až z 50 %, nikoli však samostatně. Limitujícím faktorem využití kompostovaného zeleného odpadu je jeho vysoká koncentrace draslíku a elektrická vodivost.

Problém může nastat i s rostlinnými patogeny a zaplevelením, pokud proces kompostování neprobíhá správně a je nedostatečná teplotní a časová expozice.

Kůra stromů

Jako složku pěstebního substrátu lze použít kůru jehličnatých stromů (měkké dřevo) a listnatých stromů (tvrdé dřevo). Kůra se musí kompostovat, aby se eliminovala fytotoxicita, a během kompostování se musí přidávat dusík, aby se překonala imobilizace dusíku.

Kapacita kůry zadržující vzduch a vodu lze upravit změnou procenta jemných materiálů (méně než 1-2 mm).

Kokosové kokosové vlákno

Kokosové vlákno je vedlejším produktem zpracování kokosu a vyrábí se z vláknitých slupek kokosových ořechů. Práškový materiál lze použít jako organický substrát. Většina kokosových vláken pochází ze Srí Lanky, Indie a jihovýchodní Asie.

Kokosové vlákno může obsahovat velké množství sodíku, draslíku a chlóru, které se musí vyluhovat. Díky vysoké schopnosti zadržovat vodu a s tím spojené vysoké úrovni provzdušnění díky buněčné struktuře velmi dobře probíhá zakořeňování rostlin v kokosovém substrátu.

Vzhledem k obavám o životní prostředí, a tedy tlaku na snížení používání rašeliny, existuje silný trend k nahrazování nebo ředění rašeliny. K tomuto účelu slouží kokosové vlákno, dřevité vlákno, kůra a kompostovaný zelený odpad.

Přidání těchto materiálů do rašeliny může vést k vyšším hladinám určitých živin, jako je draslík v případě kompostování zeleného odpadu. Použití kompostovaného zeleného odpadu může také zvýšit pH a vyměnitelný vápník a mikroživiny.

V těchto případech můžete ušetřit na živinách a vápenci, které je potřeba přidat. Přidání některých z těchto materiálů, jako jsou dřevěná vlákna, piliny a kůra, však může vést k imobilizaci dusíku.

Nový vývoj

Navzdory vysoké hodnotě rašeliny jako pěstebního substrátu existuje obava, že se rašelina získává z rašelinišť, která jsou důležitými ekosystémy pro širokou škálu přírodních stanovišť, kvality vody a cyklů a sekvestrace uhlíku.

V tomto ohledu byl přijat přístup „moudrého využívání“ rašeliny a probíhá rozsáhlý výzkum pěstování rašeliníku a obnovy rašelinišť, aby se vyrovnaly protichůdné požadavky na využívání rašelinišť.

Kompostované materiály, kůra, kokosové vlákno a dřevěná vlákna se budou stále více používat jako částečná nebo úplná náhrada rašeliny.

Rostoucí používání rostoucích médií znamená, že celosvětová poptávka po rašelině nadále roste, navzdory značnému úsilí o nalezení alternativních možností, takže tento přístup „moudrého využití“ je vhodný a naléhavě potřebný.

V poslední době roste zájem o biouhel a hydrouhel. Oba materiály jsou lehké a lze je získat z mnoha organických materiálů.

Biochar je forma dřevěného uhlí, která se vyrábí pyrolýzou a může být použita jako pěstební médium nebo komponenta pro výrobu substrátů.

Biouhel je vysoce stabilní a má nízkou elektrickou vodivost, což je předpokladem pro jeho použití jako pěstebního média.

Jednou z potenciálních inovativních technologií je hydrotermální karbonizace (HTC). Konečný produkt je svou strukturou podobný biouhlu vyrobenému pyrolýzou, avšak na rozdíl od výroby biouhlu vyžaduje proces HTC mírné teploty a tlak.

Při použití hydrotermální karbonace se během zpracování sníží těžké kovy a elektrická vodivost bioproduktů, ale přítomnost těkavých mastných kyselin je může učinit toxickými pro sazenice a mladé rostliny, což lze překonat jednoduchou předúpravou.