Питательные элементы, которые необходимы растениям, можно разделить на две больших группы:
- макроэлементы (вещества, которые постоянно потребляет растение)
- микроэлементы (вещества, которые необходимы растению в незначительных количествах)
К первой категории относятся фосфор, калий, сера, азот, кальций, в некоторых случаях – натрий.
Перечислять микроэлементы можно несколько дольше. Причем, часть из них далеко не всегда должны обязательно присутствовать в питательной среде. Самые важные микроэлементы – железо, медь, бор, марганец, цинк. Некоторые ученые считаю должным добавить к этому списку так же кобальт и молибден.
Остановимся на каждом элементе подробнее.
Азот
Правильная концентрация азота в питательном растворе практически всегда гарантирует её эффективность. Растения потребляют азот из двух распространенных ионов (нитратного или аммониевого): (NO3-) или (NH4+) соответственно. (NO3-) ионы можно получить при использовании азотнокислых натрия, калия и кальция. Соли натрия стоит использовать в сочетании с другими источниками азота, так как сами по себе они малоэффективны. Стоит учитывать, что растения поглощают лишь часть натрия, остаточное количество остается в питательном растворе и повышает его щелочность.
Ионы (NH4+) содержатся в нитрате аммония и сульфате аммония. Согласно многим исследованиям нитрат аммония практически не влияет на рост растений. По этой причине включать его в состав питательной смеси его не имеет смысла. Аммиачный же азот наоборот крайне легко усваивается практически всеми растениями, его чрезмерные концентрации провоцируют быстрый рост растений. Рекомендуемое количество аммиачного азота в питательных смесях – не более четверти от общего объема азота в смеси.
Кроме вышеперечисленного, азот так же присутствует в больших концентрациях в мочевине (карбамиде).
При промышленных масштабах производства растворов для гидропоники вещества вносятся в смеситель раздельно. В таких условиях источником азота выбивают нитрат кальция – который так же является и источником растворимого кальция в смеси. Однако для розничных покупателей нитрат кальция может показаться не слишком привлекательным по цене. Кроме этого он плохо переносит длительное хранение, так что рекомендуется использовать его как можно быстрее. Для небольших хозяйств чаще рекомендуют использовать нитрат калия из-за его доступности и низкой цены. Однако применять его, как и говорилось выше стоит с другими источниками азота.
С точки зрения биологии азот необходим для формирования листьев растений. Наиболее яркими примерами азотозависимых овощей являются салат, шпинат, капуста и т.д. Стоит учитывать, что переизбыток азота подавляет формирование цветков и рост плодов. Если еще больше углубится в биологию – азот участвует в формировании протоплазмы растительной клетки, а так же при образовании хлорофиллов. Именно из-за этого недостаток азота легко заметить по бледным листьям растений.
Калий
Согласно исследованиям, калий значительно снижает восприимчивость растений к болезням. Особенно актуально это становится в зимние месяцы – именно тогда рекомендуется увеличивать дозу калия в питательной смеси. Калий так же участвует в образовании углеводов и белков. В растворенной форме калий присутствует во всех тканях растений, что говорит о большей его подвижности. Стоит учитывать, что правильный баланс азота и калия 50/50. При недостатке калия растение потребляет большее количество азота. В питательную смесь калий вводят в двух вариантах – в виде нитрата или сульфата калия.
Фосфор
От фосфора зависит рост корневой системы. Недостаточное количество фосфора значительно замедляет рост растения особенно на ранних этапах. Кроме прочего, с точки зрения биохимических процессов фосфор необходим для правильного усвоения азота растением. Именно поэтому недостаток фосфора внешне проявляется аналогично недостатку азота. Специалисты зачастую вводят фосфор в питательную смесь так же для регулирования уровня pH, в тех случаях, когда критично поддерживать его на уровне 6,5 или .
Вводить в раствор фосфор можно в виде нескольких соединений – суперфосфата, фосфорнокислого аммония, монокальцийфосфата, фосфорнокислого калия. При применения в качестве субстрата щелочных материалов необходимо увеличивать содержание фосфора в смеси – нерастворимые фосфаты оседают на щелочных материалах подложки, и до становления постоянного уровня pH следить за содержанием фосфора. При содержании фосфора в 70мг/л раствор в поддонах будет иметь pH около 6-6,5 (при использовании стандартной буферной смеси).
Кальций
Как и у позвоночных, кальций участвует в построении «каркаса» растения – формировании корней, точек роста листьев. Правильное сочетание калия, кальция и магния – залог хорошей питательной смеси. От этого сочетания зависят практически все функции растения. В питательный раствор кальций добавляют в виде гипса, сернокислого кальция, монокальцифосфата, суперфосфата, азотнокислого кальция.
Магний
Как говорилось выше – магний один из важнейших питательных элементов для растений, он необходим для формирования хлорофиллов, растительных жиров и роста корневой системы. Практически всегда он связан с фосфорными соединениями и участвует в транспорте этого элемента. Качество семян так же напрямую зависит от правильной концентрации магния в питательной смеси. В раствор его вносят в виде сульфата магния.
Сера
Чаще всего сера в ходит в состав растительной белковой ткани, а так же участвует в формировании хлорофиллов. Стоит помнить, что бобовые культуры требуют несколько большего количество серы в сравнении с прочими питательными веществами. В открытом грунте растения почти всегда получают достаточно серы из-за современного состояния экологии. При гидропоническом методе выращивания в питательный раствор серу вводят в составе суперфосфатов.
Железо
Железо играет роль катализатора во многих биохимических процессах растений. Несмотря на микроскопическую потребность в железе оно по праву может называться одним из важнейших микроэлементов необходимых для питания растений. На поглощение железа из питательной смеси влияет как интенсивность солнечного света, так и сочетание других микроэлементов и макроэлементов – например, калия и марганца.
При концентрации железа выше 10мг/л начинает провялятся его вредное воздействие на растения. Значительное превышение концентрации железа и вовсе может привести к гибели всех растений хозяйства. Специалисты советуют не создавать запасов железа в растворе, а вносить его часто и малыми дозами.
Следует учитывать, что растения с тонкими листьями обычно более требовательны к концентрации железа в смеси, а теневыносливые растения наоборот плохо переносят большие концентрации железа. Чаще всего в раствор железо добавляют в виде сернокислой закисной соли, при этом раствор должен быть кислотным, иначе железо выпадет в осадок. Если кислотная среда не пригодна для выращивания выбранного типа растений, то можно использовать железоаммонийную лимоннокислую соль – она остается доступной для питания растений даже в слабощелочных растворах (pH до 8).
Бор
Как и железо является катализатором многих биохимических реакций. Наиболее выраженно это в транспорте кальция и перехода кальция в растворимые формы в процессе цепи реакций. При недостатке бора рост растений значительно замедляется, при его переизбытке растения быстро гибнут. В питательные растворы бор вводят в виде борной кислоты.
Марганец
Еще один микроэлемент, участвующий в формировании хлорофиллов. Хлороз растений – яркий признак дефицита марганца. переизбыток же его препятствует усвоению железа, что легко определить по симптомам железодефицита.
Стоит отметить, что марганец учувствует так же и в формировании плодов, особенно это заметно на примере выращивания помидоров, т.е. марганец, влияет на их вкусовые качества. Именно поэтому в питательных смесях для помидоров количество марганца необходимо повышать. В раствор его вводят в форме сернокислой соли.
Цинк
Пока еще нет достаточных данных о точной роли цинка в питании растений, его недостаток по проявлениям аналогичен недостатку бора, возможно, как и бор, он является катализатором необходимым для образования хлоропластов. В раствор вводится в виде цинка сернокислого.
Медь
При введении в раствор сернокислой соли меди значительно снижается популяция нежелательных водорослей, кроме этого медь является катализатором в процессах потребления многих макроэлементов. Замечено, что внесение меди на пастбища значительно повышало скорость роста и питательные качества трав.
Молибден
На данный момент имеется мало сведений о том, какую роль играет молибден в питании растений. Доказано, что этот микроэлемент участвует в формировании клубеньков у бобовых. Исходя из этого можно рекомендовать вносить молибден в растворы для выращивания бобовых культур.
