Гидропонный метод выращивания цветочных культур

Метод выращивания цветочных культур на неземляных субстратах называют гидропонным (гидропоника). Он включает два способа: 1) собственно гидропонику — выращивание растений без субстрата (водная культура и аэропоника, рис. 1, а) или на маловлагоемких субстратах (гравии, керамзите, гранитном щебне и др., рис. 1, б); независимо от вида маловлагоемкого субстрата, этот способ называют гравийной культурой; 2) выращивание растений на влагоемких субстратах — различном торфе и смесях вермикулита с маловлагоемкими субстратами (керамзитом, гравием) в отношении 1:3 — 1:5 по объему.

Аэропонный способ основан на принципе: прилив — отлив. Вдоль теплицы проложены пластиковые трубы. В каждой из них на определенном расстоянии один от другого имеются небольшие отверстия, в которые вставлены решетчатые полиэтиленовые стаканчики для растений. В стаканчиках с растениями земли нет, а корни опущены в питательный раствор, который подается по трубам. Часть времени корни растений находятся в питательной среде, а часть — в кислородной «ванне», когда под строгим контролем автоматики к корням подается воздух.

Рис. 1. Варианты гидропонного метода:

а — аэропонный способ; б — гидропонный способ; 1 — центробежный насос;

2 — клапан подачи раствора; 3 — пластиковая труба; 4 — стаканчик для растений;

5 — сток раствора; 6 — возврат раствора; 7 — всасывающий патрубок; 8 — бак

для раствора; 9 — стеллаж; 10 — дренажная полутруба

Для гравийной культуры требуется строительство специально оборудованных оранжерей, однако этот метод исключает некоторые трудоемкие процессы, необходимые при работе с землей (например, прополку), и позволяет внедрить полную механизацию и автоматизацию процессов ухода за растениями. Для гравийной культуры в бесстеллажных оранжереях устраивают котлованы глубиной 40 см, стенки и дно которых бетонируют. Бетон покрывают слоем специального лака, чтобы раствор не соприкасался с бетоном и не подщелачивался. В котлован насыпают три слоя субстрата: нижний — 10-сантиметровый слой из частиц диаметром 3 — 3,5 см, средний — 10-сантиметровый из частиц диаметром 1 — 2 см, верхний — 20-сантиметровый слой, в который высаживают растения, из частиц диаметром 0,2—1 см. Обеспечение растений питательными элементами и водой автоматическое — путем наполнения котлована снизу раствором на несколько минут. В период роста цветочных культур раствор подается каждые 4 ч (6—7 раз в сутки), в период покоя растений (зимой) — 1—2 раза в день.

На маловлагоемких субстратах целесообразно выращивать многолетние растения: розы, зантедешию, аспарагус Шпренгера, хризантему и однолетние растения (левкой, душистый горошек). Для гравийной культуры непригодны содержащие карбонаты и легко разрушающиеся субстраты — известняки, диоритовый щебень, сланцы, песчаники.

Для применения влагоемких субстратов не требуется создание специальных оранжерей. Почвенную смесь в котлованах, на стеллажах или в горшках просто заменяют субстратом. Лучший субстрат — верховой слаборазложившийся торф. На влагоемком субстрате, который заменяют каждые 2—3 года, очень хорошо растут однолетники (левкой, горошек душистый), зантедешия и гвоздика ремонтантная. Урожайность гвоздики при выращивании гидропонным методом на торфе повышается на 18 %. В указанные субстраты подаются растворы, которые готовятся один раз в 2 — 3 месяца и периодически (через 7 — 15 дней) корректируются. В холодное время года раствор подогревают до 20—25⁰С.

Раствор должен иметь слабокислую реакцию (рН 5,5 — 6,5), так как в нейтральной и щелочной среде железо выпадает в осадок и становится недоступным для растений. Для устранения хлороза применяют хелаты — железосодержащие органические соединения, содержащие железо в растворе в подвижном состоянии и при рН 7,0. Препарат Fe-ДТПА вносят в раствор 1 раз в месяц в количестве 300 — 500 мл на 1 м³ раствора.

Полностью механизированные гидропонные теплицы на гранитном щебне были созданы в Латвии, Санкт-Петербурге. В Армении, где почвенные ресурсы очень ограничены, гидропонный метод для выращивания различных культур наиболее широко распространен.

Применение удобрений

Важнейшее условие выращивания цветочных культур на любых субстратах — правильное использование удобрений, потребление которых зависит от условий среды и обмена веществ у растений.

Использование удобрений для декоративных культур открытого и закрытого грунта изучены в разной степени. Естественно, что для культур закрытого грунта, которые круглогодично выращиваются в культивационных помещениях, вопросы удобрения разработаны более детально, так как эта часть цветоводства связана с большими капитальными затратами по строительству и для них наиболее важна рентабельность.

Применение удобрений в защищенном грунте.Питание растений, культивируемых в защищенном грунте, находится под контролем агрохимической службы, которая разрабатывает графики изменения содержания питательных элементов для разных субстратов по фазам роста и развития растений, в зависимости от световых и температурных условий. Так, в Финляндии, где гвоздику культивируют на верховом торфе, разработан помесячный график содержания питательных элементов в растворе, определены годовые потребности гвоздики в азоте, фосфоре, калии, микроэлементах, воде.

Так как оранжерейные субстраты представляют собой искусственные смеси различных органических и минеральных компонентов (дерновой и листовой земли, торфа трех типов, перегноя, компоста, древесных опилок и коры, песка, почв разного механического состава и разной степени окультуренности), они существенно отличаются по агрохимическим характеристикам от естественных почв. Однако во всех случаях они должны быть достаточно влаго- и воздухоемкими, особенно при выращивании многолетних культур (гвоздики, роз, зантедешии). Объемная масса оранжерейных субстратов должна быть меньше 1 г/см,³ показатель 0,8 г/см³ допустим лишь для субстратов, содержащих черноземную почву, при выращивании только роз и хризантем. При большей объемной массе при систематических поливах субстрат в оранжереях уплотняется и корни испытывают недостаток кислорода. По объемной массе оранжерейные субстраты (грунты) разделяются 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). Из-за такого разнообразия видов объемной массы обеспеченность оранжерейных грунтов элементами питания определяется в мг/л субстрата, а не в мг д.в. на 100 г воздушно-сухой почвы, как это принято в почвоведении.

Из-за большого разнообразия грунтов в разных зонах и хозяйствах трудно установить точные дозы удобрений, вносимых перед посадкой растений. Исключением служит верховой торф и субстраты неорганического происхождения, для которых дозы удобрения можно точно рассчитать. Однако в настоящее время разработаны оптимальные уровни содержания питательных элементов в субстратах для разных культур, на которые и ориентируются специалисты (табл. 3, 4). Эти уровни определены в результате многочисленных опытов по каждой культуре.

Таблица 3

Оптимальное содержание питательных элементов в почвосодержащих субстратах для гвоздики, хризантемы и розы, мг/л

Почва (основа субстрата)	Гвоздика, хризантема	Роза
N(NH4+NO3)	P2O5	K2O	N(NH4+NO3)	P2O5	K2O
Подзолистая, торф   Некарбонатные черноземы   Карбонатные черноземы, каштановая, серозем	150-250     100-130     100-180	600-800     250-400     100-200	400-600     350-500     500-800	100-200     80-150     60-150	500-800     250-400     80-150	400-600     300-450     500-700

Примечание. Для перевода содержания фосфора в Р₂О₅ следует использовать коэффициент 2,29; калия в К₂О — 1,2.

Таблица 4

Характеристика субстратов на основе подстилочного торфа, применяемых для выращивания различных культур (по В. Ноллендорфу)

Элемент	Гвоздика	Роза	Хризантема	Цикламен	Азалия
Содержание питательных элементов, мг/л
N	150-250	150-250	150-300	150-300	80-120
Р	120-200	250-400	150-200	150-200	50-100
К	300-450	350-500	400-600	350-500	80-160
Са	2500-4500	4500-6000	2800-4200	2600-3800	500-1000
Mg	550-700	700-900	500-800	400-600	100-150
Fe	150-250	800-1600	150-400	150-250	120-200
Cu	8-16	8-15	10-15	10-20	10-15
Zn	8-16	30-60	8-16	6-10	4-8
Mn	12-16	80-150	6-10	6-10	4-8
Mo	0,1-0,25	0,08-0,2	0,08-0,2	0,08-0,2	0,08-0,2
B	1,5-2,5	1-2	1,5-2,5	1,5-2,5	1-2
Cl	Не более 100	Не более 100	Не более 100	Не более 100	Не более 100
Кислотность, рН
Субстрат	6,0-6,8	5,8-6,5	5,5-6,0	5,2-6,0	4,0-4,5
Общая концентрация солей, %
Субстрат	2,5-3,5	2,5-3,0	2,5-4,5	1,5-3,5	0,5-1,0

Для анализа торфяных субстратов и субстратов, основу которых составляют подзолистые почвы, содержание фосфора и калия определяют методом Кирсанова (вытяжка 0,2%-й соляной кислоты). Для анализа субстратов, основу которых составляют некарбонатные черноземы, фосфор и калий определяют методом Чирикова (вытяжка 0,5%-й уксусной кислоты). В зонах использования каштановых, бурых почв и сероземов фосфор и калий определяют методом Мачигина—Протасова (вытяжка 1%-го карбоната аммония).

Для агрохимической оценки тепличных субстратов в разных зонах страны применяют методы, которые различаются использованием неодинаковых химических соединений (экстрагентов) для извлечения условно доступных растениям питательных элементов.

Содержание нитратного азота, кальция и магния во всех почвах можно определять в водной вытяжке, аммиачного азота — после определения кислотности (в 1%-м растворе КСl). При анализе оранжерейных субстратов используют и метод Ринькиса, когда в вытяжке 1 н. НСl определяют содержание всех макро- и микроэлементов.

Вследствие применения различных методов извлечения из субстратов подвижных питательных веществ абсолютные количества последних, определенные тем или иным методом и рассчитанные на единицу объема (1 л субстрата), неодинаковы.

В цветоводстве все шире стали определять содержание легкодоступных питательных элементов в водной вытяжке (голландский метод). На основе этого метода в нашей стране разработан метод определения питательных элементов в водной вытяжке при соотношении субстрата и воды 1:2 (по объему). В этом случае для средне- и солеустойчивых культур оптимальными считают содержание азота (N) 80—150 мг/л, фосфора (Р₂О₅) 30—40, калия (К₂О) 150—200 и магния (Mg) 50—80 мг/л.

Оптимальное содержание питательных элементов можно получить внесением разного количества удобрений, поскольку содержание действующих веществ в разных видах удобрений неодинаково. В силу этого общая концентрация солей при оптимальном содержании азота, фосфора и калия может быть различной, т.е. различным будет осмотическое давление (ОД) раствора почвы. На осмотическое давление раствора обращается большое внимание, оптимальным считается давление, равное 1 атм (1 атм = 100 кПа).

Для взрослых растений в период интенсивного роста ОД можно увеличивать до 130—150 кПа, а для молодых — уменьшать до 50 кПа. Осмотическое давление в 100 кПа (1 атм) может быть получено при растворении в 1 м³ воды указанного количества одного из перечисленных удобрений, кг: аммиачной селитры — 1,8; калийной селитры — 2,2; сульфата аммония — 2,0; сульфата калия — 2,3; кальциевой селитры — 2,7; натриевой селитры — 1,9; сульфата магния — 5,5; мочевины — 2,6; растворина (18 — 6 — 18) - 2,1.

Нормы внесения удобрений определяют по результатам анализов субстратов во влажном состоянии и содержанию элементов питания в самих растениях с учетом их развития. На основании этого проводят корректировку и расчет доз удобрений, применяемых в виде подкормок в процессе выращивания растений.

Способность фосфорных удобрений (аниона фосфорной кислоты) хорошо удерживаться почвой позволяет вносить фосфорные удобрения сразу в больших количествах (практически на весь год) перед посадкой растений. В то же время чрезмерное содержание фосфора нарушает поглощение растениями железа, марганца и нитратного азота, в форме которого представлен почти весь доступный азот в оранжерейных субстратах, за исключением периодов, когда субстрат охлажден и возможно накопление аммиачного азота.

Азотные и калийные удобрения могут чрезмерно повышать концентрацию солей в субстрате, однако при обильном поливе и хорошем дренаже они быстро вымываются, поэтому некоторое их количество вносят как основное удобрение перед посадкой растений, а затем добавляют в виде подкормок.

Общая допустимая концентрация водорастворимых солей в субстрате зависит от его состава и находится в прямой зависимости от содержания органического вещества, в частности гумуса. Чем выше содержание органического вещества, тем выше допустимый предел концентрации водорастворимых солей. В настоящее время широко используют субстраты с высоким содержанием пассивного органического вещества (древесные опилки, кора, солома), не обладающие большой емкостью поглощения катионов и буферностью, что не позволяет увеличивать концентрацию солей до величин, допустимых при использовании перегноя либо торфа.

Ориентировочно считают, что для среднесолевыносливых культур на среднеплотных субстратах с пониженным содержанием органического вещества (плотность 0,8 г/см³) верхний предел содержания водорастворимых солей равен 5,5 г/л, а на верховом торфе — 7 г/л, для солевыносливых культур — 6 и 8 г/л соответственно.

Повышенную концентрацию водорастворимых солей растения легче переносят зимой, поскольку потеря воды в зоне корней в этот период менее интенсивна.

Не все внесенное удобрение используется растениями.Удобрение закрепляется субстратом, становится временно недоступным для растений в силу использования микроорганизмами или вымывается водой. В связи с этим для каждой составной части удобрения (элемента) установлен коэффициент использования питательных элементов растениями. Для азота водорастворимых азотных удобрений он равен в среднем 50 %, для фосфора суперфосфата — 30 %, для калия калийной селитры и хлорида калия — 70-80%.

Наряду с обеспечением растений питательными элементами большое значение имеет кислотность субстрата (реакция среды). Доступность для растений микроэлементов, а также степень поглощения макроэлементов зависят от кислотности субстрата, которая в свою очередь определяется содержанием свободных либо обменных ионов водорода, реже ионов аммония. В произвесткованных нейтральных субстратах, насыщенных кальцием, подвижный водород почти отсутствует и больших различий в результатах анализа между водной и KCl-вытяжкой не бывает. Поэтому в нейтрализованных субстратах кислотность можно определять как в КСl-, так и в водной вытяжке, а в исходных материалах для составления почвенных смесей кислотность (рН) определяют в 1 н. растворе КСl, при этом учитывают и количество обменных ионов водорода. При определении кислотности в водной вытяжке принимают во внимание только содержание свободных ионов водорода. Поэтому кислотность по КСl всегда выше кислотности по водной вытяжке, и эта разница может составлять от 0,5 до 1. На кислотность субстрата влияют жесткость воды и подкисляющее действие удобрений.

В зависимости от величины рН (КСl) тепличный субстрат может быть кислым, нейтральным или щелочным; при рН 2,5 — 3,5 — сильнокислый (такая кислотность бывает только у верхового торфа); 4,0—5,4 — кислый; 5,5 — 6,4 — слабокислый; 6,5—7,5 — нейтральный; выше 7,5 — щелочной.

Амплитуда колебания кислотности тепличных субстратов велика: от 2,8 у верхового торфа до 7,5, когда основу тепличного субстрата составляет естественная карбонатная почва.

Кислый торф известкуют с учетом того, чтобы оптимальное значение его кислотности было несколько ниже, чем для минеральных почв. Это объясняется тем, что при рН (КСl) 6,0 и выше в торфе может содержаться свободный карбонат кальция, нарушающий правильный режим поглощения растениями других элементов. Для нейтрализации кислотности субстратов можно использовать мел, известковую муку, содержащий магний доломит либо известь-пушонку. Ориентировочно считают, что 1 кг мела, внесенный на 1 м³ торфа, снижает величину кислотности (рН) на 0,5— 1,0. Известь-пушонку вносят в меньшем количестве.

Для снижения кислотности субстрата во время вегетации растений используют мел и физиологически щелочные удобрения. При необходимости подкисления субстрата добавляют кислый верховой торф, применяют физиологически кислые минеральные удобрения либо в поливную воду добавляют кислоты.

Каждая культура предъявляет свои требования к уровню кислотности, который зависит и от условий выращивания. Более низкое значение кислотности субстрата, а также пониженное содержание кальция в нем допустимы с весны до конца лета. В начале осенне-зимнего периода кислотность субстрата повышают до верхнего предела для конкретной культуры. Это обусловлено тем, что поступление и особенно передвижение кальция в растениях связано с транспирационным током. В условиях пониженной освещенности передвижение кальция к бутонам и молодым листьям незначительно.

Применение верхового торфа и материалов неорганического происхождения (керамзит, гранит, минеральная вата и др.) в качестве субстратов позволяет стандартизировать использование основного удобрения и систему подкормок.

Верховой торф беден питательными элементами, и стабильность его состава позволяет определять дозы вносимых макро-, микроэлементов и известковых материалов (табл. 5).

Таблица 5

Дозы удобрений для различных культур, выращиваемых на верховом торфе, в расчете

на 1 м³, кг

Вещество	Гвоздика	Роза	Хризантема	Цикламен	Зантедешия	Азалия
Мел   Доломитовая мука   Рыбная или костная мука   Калийная селитра   Аммиачная селитра   Фосфат калия (трехзамещенный)   Сульфат калия   Сульфат магния   Суперфосфат   Хелаты железа	8,0   4,0     2,0     0,7     0,2     0,8   -   1,0     -   200,0	6,0   3,0     -     -     -     -   -   1,5     3,0   500,0	6,0   4,0     2,0     -     1,0     -   2,0   1,0     2,0   300,0	7,0   4,0     2,0     1,5     0,9     -   -   1,0     2,0   300,0	6,0   3,0     2,0     -     0,5     -   -   1,5     3,0   200,0	4,5   1,0     -     -     0,5     -   0,25   -     1,0   200,0

Примечание. Для всех культур дозы удобрений микроэлементов, г/м³: сульфат меди — 50, сульфат цинка — 15, молибдат аммония — 2, сульфат кобальта — 2, борная кислота — 10.

Вопросы внесения удобрений в верховой торф при выращивании разных культур разработаны В. Ноллендорфом и Ф. Пеннингсфельдом, которые разделили растения на три группы:

1-я группа — растения (азалия, орхидеи, примула обратноконическая, аспарагус плюмозус), не переносящие высокой концентрации питательных растворов; на 1 м³ торфяного субстрата можно вносить 0,5 — 1 кг полного минерального удобрения при соотношении в нем N:P:K = 2:2:3;

2-я группа — растения, более требовательные в питании (гербера, фрезия, анемоны, цикламены, глоксиния, душистый горошек, роза); на 1 м³ торфяного субстрата можно вносить 2 кг смеси NPK (700 г калийной селитры, 950 г суперфосфата и 350 г аммиачной селитры);

3-я группа — растения еще более высокой требовательности к питанию (хризантемы, гвоздики, сенполия, аспарагус Шпренгера), с высокой избирательной способностью и солевыносливостью; на 1 м³ торфяного субстрата требуется около 3 кг минерального удобрения (1100 г калийной селитры, 1400 г суперфосфата, 500 г аммиачной селитры).

Следует помнить, что для молодых растений эти нормы нужно уменьшать на 20 — 30 %, так как у них на переудобренных субстратах хуже развивается корневая система.

Подготовку верхового торфа начинают не менее чем за две недели до посадки. При этом добиваются оптимального содержания питательных элементов в субстрате и оптимальной кислотности. Нейтрализацию торфа и внесение основного удобрения проводят одновременно. В зависимости от исходной кислотности и степени разложения верхового (подстилочного) торфа для нейтрализации 1 м³ расходуют 6—9 кг мела или 8 —12 кг доломитовой муки. Ис­пользуют смесь, состоящую на 2/3 из мела и на 1/3 из доломитовой муки. Если степень разложения торфа выше 10—15 %, дозу нейтрализующего вещества увеличивают на 20 %.

Чтобы не превысить концентрацию солей в основное внесение, применяют труднорастворимые удобрения: для пополнения запасов фосфора используют простой или двойной суперфосфат, магния — доломитовую муку, кальция — мел и доломитовую муку. Остальные питательные элементы, сильно повышающие концентрацию солей и легко вымывающиеся, вносят в количестве, необходимом для начального роста растений.

При интерпретации результатов анализа любого оранжерейного субстрата учитывают следующее:

рекомендуемые оптимальные диапазоны содержания питательных элементов рассчитаны на цветущие декоративные культуры; для рассады всех культур в зависимости от фазы роста и развития уровень оптимального содержания питательных элементов должен быть на 20—40 % ниже;

для зимней культуры содержание калия в субстрате поддерживают ближе к верхнему, а азота — к нижнему пределу его оптимального уровня; оптимальный уровень содержания в субстрате железа, цинка и марганца зависит в первую очередь от степени кислотности, а также от количества кальция и фосфора;

оптимальный уровень меди и цинка определяется главным образом содержанием в оранжерейном субстрате органического вещества;

уровень содержания кальция, магния и калия в субстрате можно считать оптимальным только при соотношении катионов Са:Mg:К равном 13:2:1. Приведенные критерии соответствуют хорошей обеспеченности растений питательными элементами при учете типичности оранжерейных субстратов для каждой почвенно-климатической зоны.

В Нечерноземной зоне — это рыхлые и среднеуплотненные субстраты с высоким содержанием торфа и компостов (плотность 0,2—0,6 г/см³), в зоне распространения некарбонатных черноземов — уплотненные, часто без достаточного количества рыхлящих компонентов (плотность 0,7— 1 г/см³), в зоне южных карбонатных черноземов и сероземов — большей частью уплотненные и плотные (плотность около 1 г/см³).

Нижнюю границу оптимального содержания питательных элементов поддерживают на уплотненных субстратах, участках с вновь посаженными растениями, а также в начале и конце вегетационного сезона у многолетних культур, верхнюю — на рыхлых, обогащенных органическим веществом субстратах в период интенсивного роста цветочных растений.

При анализе субстратов принимают во внимание, что сложные субстраты не обладают однородностью естественной почвы (из-за невозможности идеально перемешать компоненты), поэтому наблюдаются значительные колебания данных по отдельным пробам.

Для правильной характеристики субстратов в каждой оранжерее необходимо вести накопительную ведомость, в которой отмечают результаты всех анализов по мере их проведения, а также рекомендации, касающиеся доз и сроков внесения удобрений. Такая ведомость дает общее представление об обеспеченности субстрата питательными элементами. Полный агрохимический анализ субстрата с определением содержания макро- и микроэлементов, водорастворимых солей и кислотности проводят до посадки растений и три-четыре раза в течение их вегетации.

Дозы внесения удобрений определяют по результатам анализов субстратов и содержанию питательных элементов в растениях с учетом степени их развития. На основании этого корректируют и рассчитывают дозы удобрений для подкормок.

Содержание питательных элементов в растениях оценивают методом листовой диагностики (табл. 6). Для анализа отбирают, как правило, листья, закончившие рост и достигшие нормальных размеров. У гвоздики для анализа берут пятую от вершины пару листьев в конце фазы бутонизации. В такой же фазе отбирают для анализа и листья у розы: трехлистники и верхний пятилистник. Образцы составляют из 25 листьев. Содержание питательных элементов определяют в сухих образцах.

Таблица 6

Оптимальное содержание питательных элементов в листьях различных культур, мг/кг

Элемент	Гвоздика	Роза	Хризантема	Зантедешия	Цикламен	Азалия
N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn Mo B	3,0-4,0 0,25-0,5 2,5-5,0 1,0-2,0 0,25-0,5 120-300 10-20 30-80 50-150 1-5 30-60	3,0-4,2 0,25-0,4 1,8-2,6 0,8-2,0 0,25-0,5 120-300 8-16 20-50 50-100 1-5 30-60	3,0-4,5 0,25-0,5 2,5-5,0 1,2 0,25-0,5 120-300 10-20 30-80 50-150 1-5 30-60	4,0-5,5 0,3-0,6 3,5-5,5 0,5-1,0 0,5-0,8 120-300 10-20 40-100 50-150 1-5 30-60	2,5 0,3 2,5 1,0 0,4	2,0 Не менее 0,3 0,8 0,2-0,6 0,17 100-400 8-20 30-80 Не более 100 1-20 30-80

Примечание: 1. Содержание азота, фосфора, калия и магния дано в процентах. 2. Цикламен не имеет научно разработанных оптимумов содержания питательных элементов в листьях.

Оптимизацию содержания питательных элементов в субстрате до посева семян или до посадки растений провести сравнительно легко.

Расчет довнесения удобрений в подкормках во время вегетации растений в защищенном грунте сложен. Это связано в первую очередь с тем, что даже для однолетних культур суммарная доза азота и калия (а иногда и других элементов) в подкормках превышает дозу основного удобрения. Во время вегетации растений резкий недостаток одного элемента в субстрате не всегда можно восполнить. В случае избытка одного либо нескольких питательных или балластных элементов в питательной среде общая концентрация водорастворимых солей в ряде случаев превышает допустимые пределы. Только после снижения общей концентрации соли с помощью промывки субстрата водой можно внести недостающий элемент.

В периоды, когда поглощение питательных элементов корнями растений затруднено (например, при охлаждении субстрата или при недостаточном освещении), наиболее эффективны некорневые подкормки. Для них на 1 м³ воды используют: 1 —1,2 кг суперфосфата, 0,8—1 кг аммиачной селитры, 0,7—1 кг сульфата калия, до 2 кг мочевины и 1,5 —2 кг сульфата магния, а также 0,1 — 0,5% сульфата железа, 0,1—0,2% борной кислоты, 0,02—0,05% сульфата меди, 0,05—0,15 % сульфата цинка, 0,05—0,1 % сульфата марганца и 0,01—0,02 % молибдата аммония.

Удобрения в подкормки лучше всего вносить в растворенном виде. Наиболее благоприятные условия создаются при использовании растворов с осмотическим давлением (ОД) 100 кПа (1 атм). Для взрослых растений в период интенсивного роста осмотическое давление можно увеличивать до 130 — 150 кПа, для молодых уменьшать его до 50 кПа.

Наряду с азотом, фосфором, калием и магнием оранжерейные субстраты должны быть обеспечены другими макро- и микроэлементами, дефицит которых проявляется при любом несбалансированном содержании элементов. Так, недостаток железа, марганца и цинка часто является результатом избытка кальция и фосфора.

На кислых субстратах марганец хорошо подвижен и может вызывать токсикоз у растений. Медь и цинк взаимодействуют с гуминовыми кислотами, становясь недоступными для растений, поэтому на перегнойных субстратах и торфе медь и цинк вносят при подкормках растений. Молибден слабо доступен для растений в кислой среде и может связываться органическими удобрениями, поэтому его также вносят в субстраты при подкормках.

При гидропонном способе выращивания на влагоемких субстратах в них подают питательные растворы, приведенные в табл. 7.

Таблица 7

Состав питательных растворов для влагоемких субстратов, г/1000 л воды

Удобрение	Раствор АКХ	Рижская смесь «В»
Аммиачная селитра Калийная селитра Суперфосфат простой Сульфат магния Сульфат железа (закисное) Сульфат цинка Сульфат меди Сульфат марганца Борная кислота Молибдат аммония	200,0 400,0 500,0 300,0 10,0 0,1 0,1 1,0 1,4 0,05	240,0 560,0 480,0 320,0 6,3 0,1 0,1 0,6 0,8 0,1

Особенность культуры растений на минеральной вате — поддержание в ней постоянно кислой реакции питательного раствора рН (Н₂О) 5,6—6,0. Для этого кислотность исходного раствора (рН) должна быть 4,0—4,2, так как минеральная вата оказывает на раствор сильное подщелачивающее действие. Для подкисления на 100 л раствора добавляют 3 мл ортофосфорной и 12 мл концентрированной серной кислоты.

При выращивании гвоздики на малообъемном минераловатном субстрате рекомендована следующая концентрация питательных элементов, мг/л: NH₄ — 35, NO₃ — 105, Р — 35, К — 230 (летом) и 300 (осенью, зимой), микроэлементы. Для приготовления 1000 л такого раствора можно использовать: растворин марки 20:16:10 — 300 г, сульфат калия — 440 г, сульфат магния — 300 г, аммиачную селитру — 270 г, ортофосфорную кислоту — 30 мл, серную кислоту — 120 мл, сульфат железа — 100 г, сульфат цинка — 2 г, борную кислоту — 20 г, сульфат марганца — 15 г, молибдат аммония — 1 г, сульфат кобальта — 1 г, сульфат меди — 1,5 г.

Осенью и зимой дозу сульфата калия увеличивают на 140 г, а вместо аммиачной используют кальциевую селитру в дозе 560 г. Концентрация солей до 3 г/л.

Применение удобрений в открытом грунте.Вопросы удобрения растений открытого грунта, как было сказано выше, разработаны менее глубоко, но тем не менее имеются данные, определяющие систему питания летников, многолетников и др.

Для однолетников по рекомендациям Х. Дрюза в 1 л субстрата садовой земли (по водной вытяжке) должно содержаться, мг. д. в.: N - 100-150, Р₂О₅ - 175-300, К₂О - 350-550; а в литре торфа: N - 125-175, Р₂О₅ - 125-250, К₂О - 250-400. Нижние пределы рекомендуются для молодых растений, верхние — для цветущих. Кислотность субстрата (рН) должна быть в пределах 6,0—6,8. Работы Е.З. Мантровой и сектора озеленения АКХ РФ дают некоторое представление о выносе из почвы питательных веществ различными однолетниками. Очень большим выносом азота (по 130—160 кг/га) обладают алиссум, астра, годеция, петуния, диморфотека, а очень малым (10 кг/га) — резеда, эшшольция, портулак, кларкия. Виды, имеющие большой вынос, требуют и большего удобрения. Больших доз удобрений требуют и такие культуры длительного периода развития (около 100 дней), как астры китайские, левкой седой и гвоздика голландская Шабо. У этих растений Е.З. Мантровой была определена динамика поглощения макроэлементов в процессе их развития и потребность в элементах питания и удобрениях на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах (Ботанический сад МГУ).

Астра китайская (различные сорта) в начальный период роста нуждается в усиленном азотном питании (в это время они поглощают азота в 6 раз больше, чем фосфора, и в 1,5 раза больше, чем калия). За 2—3 недели до бутонизации у них усиливается потребность в калии, а затем в фазе бутонизации и начала цветения — в калии и фосфоре. После цветения для созревания семян нужны Р и К. Максимум потребления питательных веществ падает у астр на фазу бутонизации и массового цветения. Наиболее важным для цветения астр является этап образования 4—5 настоящих листочков, так как в это время у астры происходит закладка цветочных почек и усиленное образование корней.

На основании этого рекомендуется на среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах выращивать астры на следующем режиме минерального питания: общая доза NPK — 90—120 кг д.в./га. Половина этой дозы вносится до посадки астр, а остальное в виде подкормок в следующем режиме:

1-я подкормка — в фазе 4—5 листьев (через 12—14 дней после посадки в грунт), N;

2-я подкормка — в начале бутонизации, NPK;

3-я подкормка — в конце бутонизации или начале цветения, РК.

При таком режиме минерального питания образуется максимум соцветий. Левкой седой в отличие от астр уже в начальный период роста нуждается в фосфоре и калии, так как у него одновременно с усиленным нарастанием вегетативной массы с фазы 5 — 7-го листочков идет образование генеративных органов. Фаза бутонизации у левкоев сжата, период цветения длителен. Ростовые процессы у левкоев идут до наступления заморозков, поэтому им всегда необходимо высокое содержание N в почве. Максимальное поглощение элементов питания приходится на период цветения. Соотношение N:P:K в растении левкоя до бутонизации составляет 1:2:2, в фазе от бутонизации до цветения — 2:1:1, в конце вегетации — 1:2:2.

Рекомендуется следующий режим минерального питания левкоя. Общая доза удобрения NPK — 120 кг д. в./га. Половина дозы вносится до посадки, остальное, в виде подкормок, в следующие сроки в пропорциях:

1-я подкормка — в период роста, на 16-й день после посадки растений в грунт, N:P:K(1:1:1);

2-я подкормка — перед цветением, N:P:K (1:2:2).

Гвоздика голландская (Шабо) особенно требовательна к азотному питанию на протяжении всей вегетации, что связано с активным вегетативным ростом гвоздики до первых заморозков. У гвоздики два максимума потребления элементов питания (у астр и левкоя — один): первый — от бутонизации до цветения; второй — после массового цветения, когда начинается вторая волна вегетативного роста. Режим удобрений под гвоздику рекомендуется следующий. Доза NPK — 120 кг д.в./га. (Доза может быть увеличена до 160—180 кг/га, тогда усиливается цветение, но сокращается его срок.) При этом половина фосфора и калия должна вноситься до посадки, а весь азот дается в подкормках. Сроки и состав подкормок следующие:

1-я подкормка — период вегетативного роста, на 16-й день после посадки в грунт, N;

2-я подкормка — в период бутонизации, NK;

3-я подкормка — в начале цветения, РК. Можно в каждую подкормку вносить и полное минеральное удобрение — NPK.

Эти примеры показывают, насколько разнообразны растения группы однолетников по своему питанию и как внимательно надо учитывать эти особенности. С помощью минерального питания мы можем регулировать высоту растений, качество цветения, плодоношение и вызревание семян.

Важным моментом являются и внекорневые подкормки. Так, левкой отзывчивее гвоздики и астры на внекорневую подкормку прежде всего РК, N, затем на микроэлементы Мn, Сu, В, Мо; астры отзывчивы на Мn, Мо, гвоздика совсем мало отзывчива на внекорневые подкормки. Окраску цветков усиливают у всех однолетников Мn и Сu.

Работа Т.Г. Тамберг по минеральному питанию однолетников позволяет сделать следующие выводы:

удвоенное содержание азота в составе полного минерального удобрения необходимо давать всем однолетникам в период от всходов до стеблевания, в последующем удобрения нужно давать дифференцированно, в зависимости от реакции растений на внесение азота:

под астры, львиный зев, табак в период их бутонизации усиливают дозы азота, так как при этом ускоряется и становится более обильным цветение;

под флокс Друммонда, космею, иберис вносят лишь фосфор и калий, так как внесение азота под них в период бутонизации задерживает цветение и снижает его качество.

Кроме перечисленных, выделяются растения, которые в ответ