Питательные вещества в гидропонных растворах

Данная статья о питательных веществах, используемых в растворах для гидропоники. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Питательный раствор для гидропоники».

После получения качественной воды нужно внести в нее питательные вещества. Они такие же, как и в грунте. Для питания растений необходимы одни и те же элементы, независимо от того, в почве или в инертном субстрате они выращиваются. Растения, даже при выращивании в грунте, могут впитывать питательные вещества, только когда они растворены в воде в виде ионов. Между минеральными и органическими питательными веществами есть весьма существенная разница.

В почве необходимые растениям минеральные элементы находятся в двух состояниях: в связанном, образуя камни, породу или грунт и в виде комплексных органических молекул. Органические молекулы довольно крупные. Они образуются в результате разложения некогда живого организма. Прежде, они все были частью некоего существа. Они связаны электрическими зарядами с мельчайшими частичками почвы и состоят из углерода, водорода, атомов минералов и металлов. Из всего этого и образуется слой гумуса. Гумус кишмя кишит жизнью: бактериями, грибками, нематодами, насекомыми, членистоногими, червями и т.д. Некоторая живность питается органикой, поглощая углеродные составляющие молекул в качестве источника энергии, и высвобождает содержащиеся в молекулах ионы минералов и металлов. Эти элементы растворяются в почвенной воде, а затем поглощаются растениями. Если этого не происходит, они просачиваются в нижние грунтовые воды, так как их свойства не позволяют им удерживаться в почве. Когда минералы образуют комплексы с органическими молекулами, тогда они и удерживаются в корневой зоне. Разумеется, это всего лишь упрощенное изложение сути очень сложного процесса. И органические молекулы, и минералы неодинаковы, но общий принцип процессов такой.

Второй источник питания для растений — порода, грунт. Последний, судя по определению, весьма стойкий материал, но под воздействием органических кислот, выделенных растениями и микроорганизмами, при содействии кислотных дождей часть его поверхностных элементов растворяется и становится добычей растений. И если эти элементы не поглощаются, то оказываются в нижних горизонтах почвы или в грунтовых водах. Так подземные воды насыщаются минералами.

В итоге, каков бы ни был источник, растения поглощают растворенные ионы минералов и металлов. То же происходит в гидропонной культивации; мы растворяем минеральные соли, которые непосредственно готовы к употреблению растениями. Итак:

органическое питательное вещество приносит растениям питательные вещества в виде комплексов или порошкообразной породы. Эти питательные вещества не выщелачиваются дождевой водой и образуют питательный запас в почве, который должен разложиться, чтобы стать доступным для растений. Они становятся доступными только посредством разложения микроорганизмами.

растворы минеральных питательных веществ состоят из растворенных солей и непосредственно усваиваются растениями, но не способны связываться с почвой. Это упрощенный взгляд, но можно сказать, что органические питательные вещества будут действовать медленно, а минеральные соли дадут мгновенную реакцию.

Применение минеральных солей в открытом земледелии вызывает большие нарекания, и не без причины. Такова тенденция в нашем сельском хозяйстве уже с полсотни лет, что в наши дни создает серьезные проблемы с окружающей средой, приводит к истощению микроорганизмов в поле, без которых нельзя поддерживать почву в хорошей форме и развивать устойчивое сельское хозяйство. Можно вполне обоснованно говорить о том, что применение минеральных солей контрпродуктивно и должно быть сокращено, а то и прекращено в открытом грунте. Вредны не соли, а способы их применения. Достаточно заключить те же соли в замкнутую гидропонную систему, как они не только становятся безвредными, а превращаются в лучших друзей растениевода.

В каких элементах нуждается растение? Важно усвоить, что если элемент отсутствует, то это вызовет недостаточность данного элемента, и никакой другой элемент не сможет полноценно его заменить. Казалось бы, простое правило, но в реальной жизни граница просматривается не так четко, и некоторые элементы и поныне пребывают в серой зоне. Поэтому количество жизненно важных элементов у разных авторов зачастую разное. Некоторые элементы переносятся газами и водой, например углерод, водород и кислород. Некоторые подразделяются на три категории (иногда две) согласно количеству, необходимому для растений.

Макроэлементы: азот, калий, фосфор необходимы в больших количествах. В этой категории на первом месте стоит азот.

Вторичные питательные вещества: кальций, магний, сера. Из названия категории следует, что этих элементов нужно меньше, но все равно в больших количествах, чем микроэлементов;

Микроэлементы: железо, медь, цинк, марганец, бор, молибден, хлор. Железо нужно в больше, чем прочих микроэлементов; молибден необходимо в гораздо меньшем количестве. Вообще эти элементы не входят в структуру растения, а скорее участвуют в энзимных реакциях. Поэтому их требуется совсем немного.

Эти 13 элементов плюс 3 структурных (кислород, водород, углерод) - итого 16.

К ним следует добавить элементы, иногда именуемые существенными, а иногда — нет. Такие элементы как кобальт или кремнезем — очень вероятные кандидаты в существенные элементы. Остальные, может, и не существенные, но играют определенную роль в питании растения, например никель, натрий, селен, ванадий. Граница между существенными элементами сильно размыта!

См. также:

Роль каждого элемента в питании растения

Вода и ее применение в гидропонике

Фильтрация и очистка воды