Гидропоника. Часть 2: Общие принципы подготовки раствора

Важнейшая часть гидропонного выращивания растений — правильная подготовка раствора. Причём если вы считаете, что один раз подобрав правильную концентрацию полезных веществ можно будет расслабиться, то вы ошибаетесь.  Пропорции придётся постоянно адаптировать под каждый вид растения и под каждую фазу роста и созревания. Конечно, можно этим не заморачиваться, но в таком случае урожаи будут страшно далеки от ожидаемых.

В текущих условиях большинство покупает готовые растворы, произведённые промышленным путём. Это намного проще, чем готовить раствор самостоятельно, закупать все микроэлементы по-отдельности и с помощью точных весов выверять нужные пропорции. Однако в условиях автономного существования, подготовкой раствора придётся заниматься самостоятельно. Именно об том и будет наша статья.

Питательный раствор состоит из воды, макроэлементов и микроэлементов. Воду лучше всего брать дистиллированную, поскольку в ней априори нет никаких дополнительных солей, что существенно облегчает задачу по выверению пропорций микро- и макроэлементов. Если дистиллированной воды нет — подойдёт дождевая, поскольку в ней концентрация солей также небольшая, хотя и может потребоваться некоторая корректировка. Если же и с этим проблемы, то придётся использовать воду речную или водопроводную. А это означает кучу дополнительной мороки по очистке, коррекции рН и электропроводимости, а также дальнейший пересчёт концентрации при подготовке раствора. Но об этом мы в другой раз поговорим.

Что касается макроэлементов, то именно они нужны для роста растительных тканей. Нас интересуются следующие элементы:

• Азот.  Основной компонент всех органических соединений, крайне важен на этапе вегетации и роста. Содержится в солях азотных кислот.  Нехватка — листья будут бледными и хилыми, растение будет низкорослым и плохо ветвящимся. Перебор и недостаток освещения — накопление в тканях растений нитратов.
• Фосфор. Нужен для нормального протекания фотосинтеза. Особенно важен на ранних этапах развития. Содержится в различных фосфатах. Нехватка — листья бледные, сероватые, а рост самого растения замедляется или даже прекращается.
• Сера. Необходима для формирования аминокислот и ферментов, а также участвует в дыхательном цикле. Нехватка — бледнеют сначала молодые листья, потом старые. Начинает отмирать корень. При одновременной нехватке кислорода — возможен распад серосодержащих соединений с выделением сероводорода.
• Калий. Катализатор многих процессов биосинтеза, а также важный буферный компонент цитоплазмы. Нехватка — края листьев начинают желтеть, постепенно появляется междужилковый ожог от краев к центру. Сами листья куполообразно выгибаются.
• Кальций. Важнейший компонент корневых структур, связывает избыток органических кислот, участвует в поддержании нормального уровня рН клеток. Нехватка — краевой ожог, закручивание листьев и отмирание молодых бутонов. Также наблюдается накопление слизи на корнях.
• Железо. Хлорофил и клеточное дыхание. Нехватка — желтеют и полностью бледнеют молодые бутоны. Старые листья не меняются, поскольку в них уже есть запас. Полностью останавливается дальнейший рост.
• Магний. Хлорофил и высокоэнергетические процессы. Нехватка — желтеют старые листья, причем жилки остаются зелеными. Замедляются темпы роста.

Микроэлементы нужны в минимальном количестве, но без них не будут протекать процессы, в которых нужны различные катализаторы. Но если концентрация микроэлементов будет излишне высока, то они начнут крайне негативно на растения влиять. Особый интерес для нас представляют следующие элементы:

• Бор. Формирование пыльцы, функционирование точек роста. Нехватка — новые побеги быстро гибнут, листья плохо растут, не образуются завязи и пыльца.
• Медь. Катализатор фотосинтеза. Нехватка — листья закручиваются вверх, а их края синеют. Также наблюдается гибель молодых побегов.
• Марганец. Катализатор окислительно-восстановительных реакций. Нехватка — междужилковое пожелтение, появление желтых и зеленых точек, которые напоминают мозаику.
• Цинк. Входит в состав ферментов, необходим для синтеза некоторых аминокислот. Нехватка —  междужилковое пожелтение исключительно у молодых листьев.

Минеральные соли должны присутствовать в растворённом виде, чтобы растение могло их усваивать. Но как мы все знаем из школьного курса химии, такие растворы могут тупо взаимодействовать между собой и давать бесполезный осадок. Так вот, концентрация и метод приготовления выбираются таким образом, чтобы предотвратить появление осадка при подготовке раствора. Делается это так: все соли, которые хранятся отдельно в сухом виде, отдельно и растворяются в небольших объемах воды. После этого в большую мерную емкость доливаем 800 мл воды и начинаем по одному добавлять растворы солей, тщательно при этом перемешивая. Потом аккуратно доливаем воду до литра. В идеале, осадка не образуется, поскольку концентрации солей оказывается недостаточно для начала химической реакции.

Также крайне важно следить за уровнем рН подготовленного раствора. Дело в том, что при сильном окислении или защелачивании жидкости, наблюдаются прямые токсические эффекты на ткани растений. А при небольших отклонения от оптимума в 5,0-6,0 будет просто наблюдаться незначительно снижение эффективности поглощения некоторых минеральных солей. Другое дело, что в процессе роста баланс может серьёзно смещаться, поэтому периодически будет нужно корректировать  и проверять рН на каждой стадии.

В принципе, существуют растворы, которые можно с некоторой натяжкой назвать «универсальными». Они действительно подходят для большинства растений, а с небольшими корректировками — так и для всех. Таким раствором является раствор Кнопа. На один литр воды в нём содержатся:

• Нитрат кальция — Ca(No3)2 — 1 грамм
• Фосфат калия однозамещённый — КH2РO4 — 0,25 грамм
• Сульфат магния — MgSO4 — 0,25 грамм
• Хлорид калия — КСl — 0,125 грамм
• Хлорид железа — FеСl3 — 0, 0125 грамм

То есть все макроэлементы, которые могут понадобиться растению. Микроэлементов там практически нет, поскольку базой для подготовки раствора Кнопа служит обычная вода, в которой эти элементы уже содержатся. Но никто не мешает вам в случай необходимости (а об этом мы уже писали выше) добавить нужные микроэлементы. Однако этот раствор не подходит для растений, которым нужно пониженное содержание кальция.

Также существуют другие рецепты, более сбалансированные с точки зрения содержания микроэлементов и подогнанные под использование чистой дистиллированной воды. Примером может служить раствор Герикке:

• Нитрат кальция  — Ca(No3)2 —  1 грамм
• Сульфат магния — MgSO4 — 0,5 грамм
• Монокалийфосфат — KH2PO4 — 0,3 грамм
• Сульфат аммония — (NH4)2SO4 — 0,1 грамм
• Цитрат железа —  FeC6H5O7 — 0,05 грамм (растворяется лучше чем хлорид железа)
• Сульфат марганца — Mn SO4 — 0,002 грамм
• Бура — Na2B4O7 — 0,002 — грамм
• Сульфат цинка — ZnSO4 — 0,001 грамм
• Сульфат меди — CuSO4 — 0,001 грамм

Что касается более подробных рецептов, подогнанных под каждое конкретное растение, то об этом мы расскажем в следующих статьях. И да, обязательно расскажем, поскольку в гидропонике индивидуальный подход решает. Конечно, можно экспериментировать самостоятельно, но почему бы не воспользоваться уже имеющимся опытом? Это сэкономит и время, и силы, и деньги.