Почвы, садовые земли, субстраты

ОБЩИЕ ПРИЕМЫ АГРОТЕХНИКИ ЦВЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР

Почвы, садовые земли, субстраты

Почвы и садовые земли.Выращивание декоративных растений на природных почвах ведется в цветниках, в хозяйствах, производящих грунтовые многолетники и семена декоративных растений, на коллекционных участках. Однако природные почвы по своим физическим и химическим свойствам могут быть недостаточно благоприятны для растений и требуют улучшения качества — объемной массы, кислотности, прогреваемости, содержания элементов питания. Для этого используют различные садовые субстраты с необходимыми качествами или так называемые натуральные садовые земли и удобрения. Таким образом, для натуральных почв, в цветоводстве используют специально приготовленные субстраты (садовые земли), причем применяют их в довольно больших объемах (от 80 до 180 т на 1 га), в зависимости от вида растений.

Еще шире используют садовые земли при выращивании цветочных культур в закрытом грунте — в оранжереях, парниках, рассадниках, где доля естественной почвы бывает очень небольшой. В закрытом грунте в значительных объемах используют «искусственные» минеральные вещества, такие, как керамзит, гранит, цеолиты, минеральная вата и др. Роль последних возрастает все больше во всем мире, так как получать натуральные садовые земли все сложнее из-за растущих объемов производства и природоохранных соображений (в отношении мха, вересковой и хвойной подстилки). Кроме того, искусственные субстраты часто менее загрязнены микрофлорой, чем натуральные земли, и позволяют выращивать более здоровый материал.

Натуральные садовые земли применяются издавна, искусственные минеральные вещества широко применять начали сравнительно недавно (в XX в.).

Естественные садовые земли различны по своим физическим и питательным качествам. Это объясняется тем, что декоративным растениям нужны почвы, отличающиеся кислотностью, рыхлостью и др.

Так, по отношению к кислотности почвы, растения группируются следующим образом: цикламен, фуксии, хризантемы, папоротники, пеларгонии требуют кисловатых почв; азалия, вереск, гортензия, камелия, рододендроны требуют кислых почв; примула обратноконическая требует слабокислых, нейтральных или слабощелочных почв; аспарагус, гвоздики, лилии, цинерарии требуют щелочных почв.

По требованиям к рыхлости и легкости почв растения группируются так:

легкие земли нужны растениям с мочковатой корневой системой — комнатным, тепличным, молодым пальмам; средние земли необходимы быстрорастущим растениям — гелиотропу, пеларгонии, фуксии и др.

Но вообще всем растениям закрытого грунта нужны земли с объемным весом менее 1 г/см³, так как более тяжелые земли при частом поливе сильно уплотняются, условия роста корней ухудшаются и растения должны чаще переваливаться (пересаживаться с комом в посуду большего размера), что увеличивает затраты труда.

Раньше в цветочных хозяйствах заготавливали около 30 различных субстратов, теперь — четыре (основные): дерновую, перегнойную (или компостную), листовую и торфяную (вересковую и хвойную, где это возможно) землю. Имея эти виды земли и песок, можно выращивать любые цветочные культуры.

Дерновая землязаготавливается с участков с хорошим злаково-клеверным травостоем, с глинистой и суглинистой почвой. Ее нельзя заготавливать на заболоченных участках и на кислых подзолах. Толщина дернины 8—15 см, ширина — 20—30, длина — 30—50 см. Дернину складывают послойно в штабеля, трава к траве. Длина штабеля произвольна, ширина — до 1,5 м, высота — 1 — 1,5 м. Между слоями дернины закладывают навоз и известь, ускоряющие разложение органических остатков и обогащающие землю азотом. Наверху штабеля делают желобок для скопления влаги.

Заготавливают дернину летом и ранней осенью, когда развившийся травостой еще не образовал семена (лучше всего — в июле). За лето штабеля не менее двух раз перемешивают с помощью бульдозеров и поливают водой для ускорения разложения дернины. На второй год перемешивание продолжают, и к осени второго года земля бывает готова. Осенью дерновую землю убирают в землехранилища. Оставлять ее второй год под открытым небом нельзя, так как корни сгнивают и земля теряет свою упругость, пористость и становится бесструктурной.

Дерновая земля — тяжелая (объемная масса 1,2—1,5 т/м³). Использовать ее можно в течение 2 — 3 лет, затем она становится непригодной для посадок.

Дерновая земля без примесей используется для горшечной культуры однолетников (гвоздик, левкоев, герани) и для укоренения черенков клейнии, эхеверии, мезембриантемума, герани, загнивающих в гумусовой земле, а также для цитрусовых и пальм.

Перегнойная земляполучается из перепревшего парникового навоза, который осенью складывают в штабеля, как и дернину, и в течение 1 — 2 лет готовят с помощью перемешивания. Перегнойная земля — основной поставщик азота. В зависимости от навоза перегнойная земля может быть тяжелой (коровий навоз) или легкой (конский навоз), объемная масса ее колеблется от 0,5 до 0,8 т/м³. В чистом виде перегнойная земля не применяется.

Вместо перегнойной используется компостная земля, которая получается от перегнивания в течение 2—3 лет различных остатков животного или растительного происхождения. Для обеззараживания в компостную землю в процессе ее подготовки добавляют известь. Компостную землю из растительных остатков применяют для посевов летников (кроме астр, левкоя, гвоздики, бегонии).

Листовая земляполучается из листьев деревьев; листья клена, липы, вяза — наилучший материал для ее приготовления. Листья дуба и ивы непригодны для получения листовой земли из-за высокого содержания в них дубильных веществ. Листовая земля легкая, ее объемная масса 0,4—0,6 т/м³. Для получения земли листья сгребают осенью или весной в кучи, затем, по мере гниения и уплотнения — в штабеля, где они перепревают в течение двух лет. Пока листья лежат рыхло, их нужно уплотнять и поливать, чтобы процесс разложения проходил быстрее. На второй год листовую массу перелопачивают 2—3 раза, поливают навозной жижей, с которой вносятся бактерии, ускоряющие разложение. При разложении листьев накапливаются кислоты, тормозящие этот процесс, поэтому необходима нейтрализация смеси известью, которая вносится в количестве 0,5 кг на 1 м³.

Листовая земля используется: для посевов семян в ящиках; как основа смесей для примулы, цикламена, антуриума, бегонии, глоксинии, камелии, цинерарии; для выращивания однолетников (левкоя, гвоздики, бегонии) в горшках; как заменитель вересковой земли в смеси с торфом и песком (2:3:1 или 2:4:1).

Торфяная земляготовится из торфа верховых и низинных болот и из торфяной крошки. Торф в смеси с навозом и известью складируется в штабеля высотой 40—60 см. Процесс подготовки грунта происходит в течение 2 лет и включает периодические перелопачивания и полив навозной жижей. Навоз и известь повышают питательность торфяной земли, в процессе подготовки кислотность торфа уменьшается. Торфяная земля легкая, ее объемная масса — 0,4—0,6 т/м³.

Торфяная земля используется: для выращивания гортензий, азалии, камелий, рододендронов, орхидей и папоротников; для посева мелких семян.

Все готовые садовые земли хранят в закрытом помещении, в специальных землехранилищах. Из них по мере необходимости готовят нужную садовую смесь, которая в зависимости от соотношения компонентов может быть тяжелой, средней или легкой (табл. 1).

Таблица 1

Состав земляных смесей

Естественные земляные смеси перед использованием необходимо дезинфицировать, проводя пропаривание грунта.

Торф используют и для приготовления субстратов. Для этого верховой сфагновый торф со степенью разложения 10—25 % проветривают, измельчают и известкуют. Способность адсорбировать питательные элементы и постепенно отдавать их растениям делает его одним из лучших влагоемких субстратов. При использовании торфа учитывают, что из-за малой плотности (0,16—0,2 г/см³) масса торфа в определенном объеме (горшок, стеллаж, котлован) в 8 — 10 раз меньше, чем масса земли с плотностью 0,8 г/см³. Чтобы в этих объемах было равное количество питательных элементов, в торф надо добавлять в восемь раз больше подвижных питательных элементов, чем в почву. За рубежом (например, в Германии) на основе верхового торфа готовят субстраты TKS-1 и TKS-2 с оптимальным содержанием питательных элементов для определенных видов растений.

В значительно меньшем количестве применяют переходный и низинный торф. Однако для нашей страны использование этого торфа, имеющего высокую степень разложения, под цветочные культуры весьма актуально, поскольку запасы его на нашей территории больше, чем верхового торфа. За рубежом (Германия) из низинного торфа получают стандартный субстрат гумозоиль. Для субстратов, приготовленных из низинного торфа, требуется главным образом внесение азота (100 — 120 мг/л) и микроэлементов. В отличие от верхового, переходный и низинный торф нельзя применять без специальной обработки, поскольку он имеет высокую степень оседания (уплотнения) и плохо намокает.

Специально подготовленный низинный торф чаще всего смешивают с верховым торфом в соотношении от 3:7 до 7:3, а затем добавляют в смесь до 15 % глины (по объему). В последние годы вносят и другие добавки: перлит, вермикулит, древесную кору, минеральную вату.

Дробленую корудеревьев и древесные опилкитакже широко применяют как источник органических компонентов. Опыт США, Норвегии, Финляндии и других стран доказал возможность использования субстратов на основе древесной коры сосны, пихты, лжетсуги (в первую очередь для орхидей). Кору хвойных пород перед употреблением компостируют, а измельченную кору бука используют как заменитель торфа (Германия). Из смеси коры сосны и ели в процессе компостирования готовят лигнострат, а при добавлении бумажной пульпы — биострат.

Некомпостированную кору использовать нежелательно, поскольку в первое время в субстрате, содержащем некомпостированную кору, происходит энергичное поглощение азота микроорганизмами, разлагающими кору. Поэтому в такой субстрат необходимо вносить азотные удобрения в повышенных дозах, что может вызвать угнетение растений.

Субстрат из древесной коры на 60—70% (от объема) должен состоять из частиц размером до 0,6 мм. На субстрате такого состава растения растут так же хорошо, как на верховом торфе. Компостированную древесную кору (10—30 кг/м²) используют в качестве добавки в почву, которая придает почве рыхлость, делает ее более теплой, что способствует лучшему образованию и развитию корней растений. Для приготовления компоста кору измельчают (дробят), чтобы получить субстрат с частицами размером 1—5 см. На 1 м³ субстрата вносят 2 кг извести, 2,5 — 4 кг мочевины и 1—2 кг двойного суперфосфата. Эту смесь компостируют в буртах в течение 3—5 месяцев летом и 6 —7 месяцев зимой, поддерживая влажность 60—70 % НВ.

В процессе компостирования или при внесении компоста в почву вторично добавляют в субстрат минеральные удобрения, кг/м³: аммиачную селитру — 0,7—0,9, двойной суперфосфат — 0,3—0,5, сульфат калия — 0,6 — 0,7, сульфат магния — 0,2, а также известь до нужной реакции. Компосты из коры хвойных пород и смесь коры хвойных и лиственных пород вносят в почвенные смеси в разных соотношениях, но при обязательном добавлении минеральных удобрений.

Смесь коры, дерновой земли и верхового торфа в соотношении (по массе) 1:1:1 готовят за два месяца до использования под гвоздику и горшечные культуры (совхоз «Победа», г. Клин Московской области).

В нашей стране в качестве рыхлящего компонента свежие опилки хвойных и лиственных пород применяют, например, при выращивании роз (слой 28 — 35 см перекапывают с почвой), гиппеаструма и хризантемы. Хвойные опилки плотностью 0,2—0,3 г/см³ содержат %: азота 0,1 — 0,4; фосфора 0,15 — 0,35; калия 0,07 — 0,13. В опилках лиственных пород содержание азота и калия выше.

Опилки придают субстрату благоприятные физические свойства, но в них наблюдается недостаток азота, поскольку этот элемент активно используется в процессе гниения микроорганизмами, разрушающими опилки. Через 2 — 3 месяца, когда опилки перегнивают, биологически закрепленный азот становится доступным для растений. При использовании опилок как составной части субстрата к ним добавляют азотные удобрения в дозе 300— 400 г на 1 м³ опилок. Если долю опилок увеличивают до 50 — 60% общего объема субстрата, дозу азота повышают до 500 г (например, добавляют 1,6 кг/м³ аммиачной селитры).

В тяжелые почвы в качестве рыхлящего материала можно вносить соломенную резку (частицы размером 10—15 см) из расчета 1—1,5 кг/м² с одновременным добавлением 20—30 г/м² аммиачной селитры, так как солома вызывает сильное биологическое закрепление минерального азота. Солома обогащает почву органическим веществом и питательными элементами, так как она содержит 0,5% азота, 0,25% фосфора, 0,8% калия и микроэлементы. Солому (свежую или полуперепревшую) применяют также в качестве биотоплива, настилая слоем 10 см на дренаж, что способствует созданию оптимальной температуры в прикорневой зоне растений.

Одна из распространенных добавок к почве — песок крупнозернистый речной или озерный (0,5—1 мм). Его используют для придания смеси пористости, насыпают на дно емкости в качестве дренажа, применяют при черенковании растений. Перед использованием песок хорошо промывают водой. Плотность крупнозернистого песка — 1,5—1,6 г/см³.

Все указанные добавки рыхлят почву, делают ее влаго- и воздухоемкой, что особенно важно при выращивании многолетних культур (розы, гвоздики, зантедешии), поскольку плотность почвенной смеси должна быть менее 1 г/см³ (плотность естественной почвы равна 1,2—1,5 г/см³), причем показатель 0,81 г/см³ допустим только для субстратов, содержащих черноземную почву с большой емкостью поглощения катионов. Даже к тучным черноземам, обладающим высоким плодородием, необходимо добавлять рыхлящие компоненты, снижая их плотность. В противном случае при обильных поливах корни растений будут испытывать недостаток кислорода.

По плотности оранжерейные субстраты (грунты) делят на рыхлые (0,1 —0,4 г/см³), средние (0,5—0,7 г/см³), уплотненные (0,8— 1 г/см³) и плотные (более 1 г/см³). Для хорошего развития растений количество воздуха в субстрате должно составлять не менее 15 — 20 %, общая скважность — 50—60%.

Искусственные субстраты. Такие субстраты начали применять в XX в. В качестве субстратов в цветоводстве применяют керамзит, вермикулит, перлит, иониты, цеолиты.

Керамзит — круглые гранулы с гладкой, оплавленной, мало подверженной химическим воздействиям поверхностью. Керамзит получают из бескарбонатных глин путем обжига при температуре 1200 ⁰С и применяют как теплоизолятор в строительстве. При использовании в гидропонных теплицах гранулы керамзита разбивают (их внутренность пористая), чтобы увеличить емкость субстрата.

Со временем керамзит засоряется не только легкорастворимыми, но и труднорастворимыми солями. Кроме того, через 7 — 8 лет в нем накапливаются фенолкарбоновые кислоты и еще более токсичные вещества неизвестной природы. Появление токсичных веществ неизвестной природы считается следствием накопления в керамзите корневых остатков и ила, способствующих переувлажнению и созданию анаэробных условий среды. Кроме того, сам керамзит со временем разрушается, из-за чего ухудшаются его водно-воздушные свойства. По истечении 3—7 лет использования керамзит необходимо очищать и промывать, после чего его можно использовать повторно. Очистка от корней и илистых частиц проводится с помощью просеивания через грохот и затопления водой снизу в котловане. Промывку проводят 5%-м раствором аммиака, который очищает субстрат от фенолкарбоновых кислот.

Пригодность керамзита к повторному использованию определяется следующим образом: 100 г керамзита заливают 500 мл 1%-й соляной кислоты и через 5 суток определяют состав вытяжки. Керамзит считается пригодным, если в растворе обнаружено не более 50 мг Са, 100 мг А1₂О₃, 20 мг Mg, 4 мг Na и 7 мг К.

Вермикулит— светлая гидрослюда, состоящая из тонких слоистых пленок, которая представляет собой комплекс силикатов алюминия, магния и железа. При температуре 250—350⁰С субстрат вспучивается и увеличивается в объеме в 18 — 25 раз. Этот материал воздухо- и влагоемкий; с плотностью 0,15 г/см³ и влагоемкостью 300—400 %. Для создания благоприятных водно-воздушных условий полив вермикулита должен быть редким и умеренным. Получают вермикулит из Ковдорского (Кольский полуостров) и Потанинского (Урал) месторождений. Потанинский вермикулит лучше, так как содержит меньше окиси магния и алюминия, чем Ковдорский. Кроме того, Ковдорский вермикулит имеет щелочную реакцию.

Перлит — это вулканическое стекло, содержащее много (72— 76 %) кремнезема, окислы калия, натрия, алюминия, железа. При высоких температурах субстрат вспучивается, увеличивается в объеме и приобретает пористую структуру. Плотность перлита — 0,4 г/см³. Он имеет высокую адсорбционную способность и влагоемкость 700—800 %, однако быстро меняет состав питательного раствора, поэтому работать с перлитом нужно осторожно. В основном перлит используют для укоренения черенков. Увлажняют перлит часто.

Ионитные субстраты представляют собой гранулированные (диаметр гранул 1—3 мм) либо волокнистые полимерные смолы темно-желтого или коричневого цвета, нерастворимые, но сильно набухающие в воде. Они электрозаряжены, благодаря чему удерживают противоположно заряженные частицы питательных элементов, которые могут обмениваться на другие, находящиеся в среде ионы, в том числе и на продукты метаболизма корней. Ионообменные субстраты насыщают питательными элементами в необходимых пропорциях.

Иониты — своеобразная модель почвенного поглощающего комплекса. Они сочетают в себе обменную форму питания почвы и достоинства метода гидропоники — обеспеченность нужным уровнем питания, прочность структуры и высокую воздухообеспеченность. Ионитные субстраты нужно поливать, подавая воду снизу. Срок их годности — 3—4 года, после чего их регенерируют, насыщая калием и азотом.

Ионитные субстраты целесообразно использовать для укоренения черенков, особенно в смеси с влагоемкими субстратами (перлит, вермикулит, опилки) в соотношении 1:1, так как более половины воды в ионитных субстратах находится в связанном состоянии (набухание), легкоподвижной воды в них мало (18 — 20%).

Цеолиты — осадочные и вулканогенно-осадочные породы, алюмосиликаты, способные селективно выделять и вновь впитывать различные вещества (воду, обменные катионы). Полезными компонентами цеолитов являются клиноптиломит и гейландит, которых должно содержаться в породе не менее 50 %. Для использования в качестве субстрата наилучшими являются цеолиты с размером частиц:

0—5 мм (60% по объему) и 5 — 10 мм (40%);

1 — 3 мм (70% по объему) и 3 — 10 мм (30%).

Цеолиты (30% по объему) используются как добавки к субстратам.

Для укоренения черенков можно использовать гидрополимеры, в которых накапливается много воды. Субстрат для черенков с участием гидрополимеров состоит из 1000 г промытого песка и 50 г сухого полимера; он может вобрать в себя до 10 л воды. Такой субстрат можно насытить питательными растворами регуляторов роста (5 мг гетероауксина на 1 л воды; 1 г «Корневина» на 1 л насыщенных водой гранул). Субстраты с гидрополимерами можно использовать и для комнатных растений, поливая 1 раз в 10 — 15 дней, а при насыщении удобрениями (комплексное удобрение AVA — 5 кристаллов на смесь насыщенных водой гранул, песка и торфа) не подкармливать целый год.

Распространено выращивание цветочной продукции на минеральной вате, которая выпускается промышленностью стройматериалов и в перспективе является неиссякаемым субстратом. Преимущества минеральной ваты велики: она стерильна, дает возможность обеспечить растения сбалансированным питанием, имеет малую объемную массу (пористость 95—97%) и высокую влагоемкость (до 90 %). Использование минеральной ваты исключает такой трудоемкий этап, как приготовление смесей, а ее замена занимает мало времени — за 2 недели можно заменить ее на площади оранжереи в один гектар.

Реакция у разных марок минеральной ваты щелочная. Прогрев корнеобитаемого слоя более быстрый, чем у торфа.

За рубежом на матах из минеральной ваты выращивают овощные культуры и цветочные растения — гвоздику, маточники хризантемы и бегонии, пуансеттию, герберу, каланхоэ, фикус, виноград.

Минеральную вату можно использовать 3 года в виде матов высотой 5—10 см или кубиков (для черенков) размером от 4x4 см до 10x10 см той же высоты.

При использовании минеральной ваты нужно иметь в виду, что распространение болезней в ней более быстрое, чем в органических субстратах, но бороться с ними на минеральной вате легче, и для борьбы требуются более низкие концентрации химикатов.

Оранжерейные субстраты.Эти субстраты классифицируют по содержанию органического вещества: до 10 % — низкое, до 30 % — пониженное, 30 — 60 % — среднее, более 60 % — высокое.

Наиболее доступный органический компонент для составления субстратов — торф. В чистом виде, как отмечалось выше, его используют в оранжереях только при степени разложения до 20 % с добавлением удобрений. При большей степени разложении его смешивают с другими компонентами — почвой легкого механического состава, перегноем, древесными опилками или корой, соломенной резкой.

Для составления почвенных смесей под цветочные культуры используют обычно перегной или полуперепревший навоз, который содержит большое количество различных макро- и микроэлементов. Каждая тонна навоза (с учетом коэффициента усвоения) приравнивается к количеству азота, внесенного с 1,5 кг аммиачной селитры, фосфора — с 4 кг простого суперфосфата, калия — с 4,5 кг хлорида калия.

При подготовке смесей на основе окультуренной, но тяжелой почвы добавляют до 50 кг/м² навоза (слой почвы не менее 60 см). При использовании почвенной смеси с большим содержанием органического вещества дозу навоза уменьшают. Избыточное количество навоза может привести к снижению содержания в почве таких элементов, как марганец и бор, что отрицательно действует на растения.

Наиболее часто используемые субстраты приведены в табл. 2. Другие возможные варианты указаны при изложении технологии возделывания отдельных культур.

Таблица 2

Состав субстратов для оранжерей, % (по объему)