Вермикулит

Гидропонных систем несколько: вод­ная культура, агрегатопоника, хемопоника, ионитопоника, аэропоника. Отли­чаются они способом снабжения корневой системы воз­духом, водой и питанием. Самая распространённая – культура на твёрдых, лучше инертных субстратах, или «агрегатопоника». В качестве субстратов используют гродан, минеральную вату, стекло, вермикулит, гравий, щебень, кирпич, гальку и др. Все они различаются по составу и физическим свойствам.

Пригодность того или иного субстрата определяют его конкретные качества: легкость, стерильность, химическая инертность, буферность, влагоемкость, воздухоемкость, долговечность использова­ния.

Вермикулит (от латинского vermiculus — червеобразный) — минерал из группы гидрослюд слоистого строения, продукт вторичного изменения (гидролиза и последующего выветривания) слюд биотита и флогопита. Зерна пластинчатой структуры, блестящие, могут иметь бурый, желтый, золотистый, зеленый цвет различных оттенков. После обработки при температуре 800-1000 град.С он превращается в сыпучий чешуйчатый материал. Благодаря содержанию окисей таких микроэлементов как кальций, магний, калий, алюминий, железо, кремний – вермикулит является эффективным биостимулятором роста растения. Впервые обнаружен в начале 19 века, промышленное применение получил лишь спустя 100 лет.

Вермикулит в гидропонике впервые применил английский профессор Муллард. В районе Лондона он проводил опыты по выращиванию огурцов и гвоздики на смеси вермикулита с песком. Позднее в Южной Африке использование этого субстрата позволило увеличить урожайность растений в 5-15 раз по сравнению с возделыванием на почве (Бентли, 1965).

Очень важен размер фракции. Оптимум для возделывания многолет­них и однолетних культур – 2-4 см. Вермикулит более мелкой фракции больше годится для посева семян, пикировки сеянцев, уко­ренения черенков, либо как рыхлитель для почвосмесей.

Строение вермикулита позволяет добиться от субстрата необходимых аэрационных свойств, при  которых земля не слеживается, не образуется корка на ее поверхности, она остается рыхлой.

 В вермикулите не заводятся насекомые, грызуны, болезнетворные микробы (обжиг вермикулитового концентрата при высоких температурах при высоких температурах). При обжиге происходит вспучивание минерала, увеличение его пластинок в несколько раз. Они приобретают форму "гармошек" с большим количеством воздушных полостей. Субстрат удерживает количество воды, в 5-6 раз превышающее его собст­венный вес. При этом он легко всасывает и также легко отдает ее растениям. Очень высокая воздухоёмкость способст­вует мощному развитию корневой системы растений.

Особая способность вермикулита - обмен катионами магния. Доля обменного маг­ния в вермикулите Ковдорского месторождения - до 3% его общего содержания. Этого вполне достаточно для успешного выращивания редиса, томатов, огурцов и других однолетних культур без внесения магния. И только многолетние культуры требуют добавок магния после первых 5-6 месяцев вегетации.

Химический состав вермикулита: SiO2(39-42%), AL203(11-13%), MgO(12-16%), CaO(1,5-2,5%), K20(3-6%), Fe2O3(6-8%), РH (Н2О) (10-12%), Другие(0,5-2%)

Основные показатели вермикулита вспученного

·        удельный вес –  65-130 кг/куб.м. (в зависимости от размера гранул);

·        емкость водопоглощения ~ 400 -530%;

·        рН  6,8-7,0 (нейтральный – слабощелочной);

·        содержание магния - 10-14%, калия - 3-5%, кальция - 1,2-2%, марганца - 0,8-1%,

·        железа - 5,6-6,5%, кремния - 34-36%.

·        инертный, химически и биологически стойкий, стерильный.

·        не содержит тяжелых металлов.

Все это делает вермикулит вспученный идеальным субстратом.

Результаты исследований и испытаний свойств вермикулита специалистами  сельскохозяйственной академии им. Тимерязева, НИИ торфяной промышленности, института картофелеводства при Украинской академии аграрных наук  показали, что  его применение позволяет:

·       улучшить структуру легких (песчаных) и тяжелых (глина и суглинки) открытых грунтов;

·        оптимально регулировать воздушно-влажностный режим;

·        активно стимулировать рост корневой системы  и растения в целом;

·        уменьшить кислотность и процесс засоления несменных грунтов на 8-14%;  

·        увеличить эффективность действия удобрений;

·        снизить заболевание корневой гнилью;

·        увеличить сохранность овощей и фруктов на 10-16%;

·        увеличить урожайность на 12-17%.

В настоящее время вермикулит успешно используется в тепличных хозяйствах. Его добавляют в почвосмесь для поддержания оптимального воздушно-влажностного режима (используется вермикулит марки КВВ-2 или КВВ-4). Детальные исследования свойств субстратов торфа, вермикулита, перлита, цеолита и их смесей показали, что лучший водно-воздушный режим оказался у торфа и вермикулита, а в смесях - у равных частей торфа с вермикулитом  и торфа с перлитом. Эти субстраты характеризуются высокой влагоемкостью, низким объемным и удельным весом. Субстрат, в состав которого входит вермикулит влияет на число корней первого порядка, их длину и объем корневой системы. Следует отметить, что при  добавлении  вермикулита  (до 50%) в торфяную массу влажность, даже в условиях засухи, остается практически постоянной.

Применение вермикулита, для выращивания любой культуры, значительно ускоряет не только проращивание семян, но и дальнейшее их развитие.

РЕКОМЕНДАЦИИ

· Посадка картофеля: Внесение вермикулита вместе с картофелем при  посадке 0,5 стакана (1 горсть) вермикулита марки КВВ-4 или КВВ-2 на  лунку позволяет достичь оптимальной крупности клубней в засушливое время года. Наиболее эффективно применение вермикулита в сочетании  с комплексом минеральных удобрений (азотно-фосфорным и калийным, в соотношении 1:1:1).

· Проращивание семян. На первоначальном этапе семена проращиваемой культуры смешать с влажным вермикулитом марки КВВ-1, расфасовав в полиэтиленовые пакеты, поместить в теплое место до их прорастания. Проращенные семена высеиваются в емкости с грунтосмесью, которая состоит из 1 части вермикулита марки КВВ-2  и  2-х частей грунта. Правильно приготовленная грунтосмесь поможет быстрее взойти  рассаде,  уберечь ее от корневой и стеблевой гнили (черная ножка). Перед  посевом семян в открытый грунт  в грядку по всей длине вносится вермикулит  марки КВВ-2 или КВВ-1 и КВВ-4 (50:50), из расчета 1 столовая ложка на 10см. 

Многие тепличные хозяйства работают по «голландской технологии». В своей технологии они  используют вермикулит марки КВВ-1 или КВВ-2 в качестве присыпки, после внесения семян в почву.

 · Для пикирования используется грунтосмесь в состав которой входит 1 часть вермикулита марки КВВ-2  и 2-3 части грунта, все тщательно перемешивается и разносится по стаканчиках.      

     При  высаживании рассады в открытый грунт для лучшего укоренения в каждую лунку добавить 2-3 столовых ложки вермикулита марки КВВ - 2 или КВВ – 4. Такое внесение вермикулита  поможет поддержать постоянную влажность возле корневой системы и облегчит уход за растениями.

      Эффективно сказывается внесения вермикулита для приготовления компостов. Для этого  используется подстилочный навоз, птичий помет, торф, измельченная солома и стебли различных культур, за исключением ботвы картофеля, помидоров и огурцов. На каждый центнер органической смеси  добавляют 3-4 ведра вермикулита марки КВВ-2 или КВВ – 4.

· Черенкование: При черенковании различных культур применяется субстрат из вермикулита марки КВВ-2 и торфа в соотношении 1:1. Реакция среды торфа слабокислая (pH-5,6), а у вермикулита нейтральная или слабощелочная (pH – 6,8-7), что в соответствии с результатами укоренения является благоприятным для черенков большинства культур. Корневая система черенка при таких условиях формируется более развитая. Наиболее эффективным становится субстрат, пропитанный так называемой “калифорнийской” смесью, или любыми другими минеральными удобрениями. Влияние такой смеси, в первую очередь, сказывается на числе корней первого порядка,  их длине и объеме, а так же на сроки пробуждения почек. Характерно,  что  положительное влияние минеральных смесей в субстрате продолжает сказываться на месте высадки и укоренения даже на второй год.

Для лучшего укоренения саженцев плодовых, ягодных и декоративных культур рекомендуется применять вермикулит  до  30%  от  объема  лунки  марки КВВ-4 или КВВ-4 и КВВ-8 в соотношении 1:1. Благодаря своему строению пористые гранулы вермикулита моментально вбирают влагу и удобрения, отдают их постепенно, создавая благоприятные условия для питания корневой системы.

 · Мульчирование: Для мульчирования  приствольных кругов плодовых деревьев используют вермикулит  марки КВВ-8, КВВ-4  или  КВВ-8 и КВВ-4 (1:1),  при этом расход составляет 6-8 л на 1 кв.м.;  под ягодные кусты - 3-5 л на 1 кв.м.; под цветочные кусты - 2-3л на 1 кв.м. Для мульчирования необходимо перекопать почву вокруг корневой системы дерева или куста, посыпать вермикулитом и заделать его в грунт. Вспученный вермикулит вносят в органическую смесь (2-3 ведра вермикулита на 1 ц смеси), используя для приготовления компостов подстилочный навоз, птичий помет, торф, измельченную солому и растительные остатки различных культур (кроме ботвы огурцов, помидоров и картофеля).

· Газоны и лужайки: Подход к газону как к простому покрытию исчерпал себя. Газон — не просто лужайка, где надо лишь вовремя стричь траву: это сложное управляемое инженерное сооружение, где трава интегрирована в созданный человеком искусственный биокомплекс. При выращивании газонов и лужаек используется вермикулит фракций 2 и 4. Перед посевом вносится 4-5 л на 1кв.м.  вермикулита фракции 2 либо 4. Такая добавка поможет  значительно быстрее прорастить семена и облегчит вашу работу  по ухаживанию за покровом. Дренаж необходим на участках, где застаивается вода после дождей, полива, таяния снега. При выращивании растений на вермикулите дренаж не нужен. Достаточно снять плодородный слой почвы в 15-20 см, положить вермикулит фракции 4 слоем 4-5 см, а сверху насыпать вермикулит фракции 2 слоем 20-25 см, накрыв плодородным слоем почвы, предварительно подвергнув термической обработке.

· Хранение овощей и фруктов: вермикулит слабогигроскопичен, при влажности 40-60% его влажность составляет 6-8%, при 100% -  не более 10-11%. К тому же, он обладает высокой адсорбционной емкостью по отношению к различным продуктам газообмена плодов.  Эти особенности позволяют использовать вермикулит для хранения овощей, фруктов и луковиц цветов. Вермикулит поглощает продукты газообмена овощей и фруктов, при этом уменьшается уровень отходов, возникающих в случае развития гнили, замедляются  процессы роста в клубнях, сохраняются вкусовые качества и пищевая ценность овощей и фруктов. Пересыпая плоды при тарном и бестарном хранении можно сохранить урожай, обеспечив себя на длительное время вкусными, здоровыми и полезными продуктами. В частности, при хранении в вермикулите моркови в хранилищах с искусственным охлаждением через 7 месяцев хранения товарных корнеплодов составляет 86 %. Овощи или фрукты закладываются в ящики послойно, перекладывая каждый ряд плодов слоем вспученного вермикулита, толщина которого, в зависимости от размера плодов колеблется от 2 до 5 см.  На второй год  использованный вермикулит можно применять после прожаривания или просто вносить его  весной в грунт  (без прожаривания).

Аналоги:

Цеолит.

Цеолит представляет собой туфогенную осадочную алюмосиликатную горную породу. Большой недостаток целлита - его высокая объемная масса, достигающая 800-900 кг/м3. Кроме того, это "холодный" субстрат, низкая теплоемкость которого определяется кристаллической структурой. Эффект использования цеолита при малообъемной технологии повышается только в результате дополнительного обогрева субстрата

Перлит.

Перлит - это силикатный материал вулканического происхождения. Минеральные элементы находятся в перлите в неусвояемых для растений формах. Поглотительная способность перлита низкая, поэтому при выращивании растений на перлите или компостах, в которых он преобладает, необходимы регулярные подкормки питательным раствором. Недостатки перлита, в том, что он плохо удерживает влагу, положительно заряжен, и не может удерживать положительные ионы удобрений, и еще он имеет слабощелочную реакцию. Вермикулит в отличие от перлита не причиняет механических повреждений корням, так как имеет малые абразивные свойства.

Керамзит.

В результате разведения растения в керамзите более 3-4 лет происходит накопление метаболитов - продуктов жизнедеятельности растительного организма, которое способствует развитию бактерий, вызывающих задержку в развитии и даже гибель растения. В вермикулите в отличие от керамзита, благодаря массе сквозных щелевидных пор, вода или питательный раствор свободно проходят через пластинки (из поры в пору), причем частицы остаются на месте, гранулы керамзита часто всплывают, разрывая корневые волоски растений.

Кокосовое волокно.

Кокос активно применяется как субстрат.
Однако, было замечено, что с течением времени субстрат начинает слеживаться и разлагаться, это негативно влияет на урожайность. Кроме того, в кокосе обнаружены семена сорных растения. Следовательно кокос необходимо подвергать термической обработке.

Кроме этого следует знать, что:

- излишне внесенные удобрения впитываются вермикулитом и постепенно отдаются растениям.
         - за счет низкой теплопроводности вермикулита предотвращается вымерзание корневой системы в ранневесенний период (при высадке рассады) и при зимовке растений в открытом грунте (с применением укрывных материалов).

- есть ещё одно уникальное свойство вермикулита: ему не страшно засоление.  Традиционные гидропонные субстраты накапливают соли – за 2-3 года становятся непригодными для растений. В вермикулите образуются в основном хлориды кальция и магния – а они хорошо растворимы. Промывка обычной водой перед сменой раствора – и субстрат чист.

- отслужив в гидропонных теплицах лет 10-15, вермикулит может использоваться в открытом грунте как рыхлитель, влагоёмкий компонент, источник магния, кальция и калия - до полного своего разрушения.

 В статье использована информация с сайта www.vermiculite.com.ua