roślin ozdobnych
7.4. Hydroponiczne metody uprawy roślin ozdobnych
Bezglebowymi są także hydroponiczne metody uprawy roślin ozdobnych.
Moż-na je podzielić Moż-na dwie grupy: 1) korzenie roślin rozwijają się w pożywce płynnej lub w wilgotnym powietrzu nasyconym także składnikami mineralnymi (aeroponika), 2) ko-rzenie roślin rozwijają się w podłożach inertnych (biernych), pozbawionych kompleksu sorpcyjnego.
Uprawa roślin na pożywkach płynnych. Stosowane są pożywki o rozmaitym
składzie. Skład pożywki w tzw. wrocławskiej uprawie hydroponicznej przedstawiono w tabeli 26. Przy uprawie tą metodą [Gumińska 1964] rośliny sadzi się do mieszanki torfu wysokiego z żużlem, która jest umieszczona na siatce rozpiętej nad pożywką (ryc. 10). Korzenie po przerośnięciu przez siatkę do pożywki czerpią z niej wodę i składniki mine-ralne. Część korzeni znajdująca się nad pożywką w mieszance torfu z żużlem dostarcza tlenu dla całego systemu korzeniowego. Do czasu przerośnięcia korzeni do pożywki rośli-ny należy podlewać pożywką. W miarę rozrostu systemu korzeniowego obniża się także poziom pożywki. Warstwa powietrza pomiędzy siatką a powierzchnią pożywki powinna wynosić około 10 cm. Rozrastające się korzenie wymagają dobrego napowietrzenia. Po-szczególne gatunki roślin potrzebują pożywki o różnym stężeniu (tab. 27) i o zróżnicowanej temperaturze (tab. 28). Na pożywce kwaśnej (pH 5) lepiej rozwijają się: rośliny ananasowa-te, paprocie, begonie, cyklamen, cantedeskia. Dla pierwiosnków, chryzantem, szparagów, róży, goździków i groszku pachnącego odpowiednia jest pożywka o pH 6,5–7,0. pH po-żywki należy sprawdzać co tydzień i jeśli jest zbyt wysokie, zakwaszać ją kwasem siarko-wym lub fosforosiarko-wym, a jeśli zbyt niskie, alkalizować przez dodanie wody amoniakalnej.
Tabela 26 Skład pożywki w modyfikacji Gumińskiej [1964] (w g/dm3 wody)
Makroskładniki Mikroskładniki KNO3 0,6 H3BO3 0,0006 Ca(NO3)2 0,7 MnSO4 0,0006 NH4NO3 0,1 ZnSO4 0,0006 Superfosfat 0,48 CuSO4 0,0006 MgSO4 0,28 (NH4)6Mo7O24 · 4H2O 0,0006 Fe2(SO4)3 · nH2O 0,12 Razem 2,28 Razem 0,0030
W Niemczech, w Weihenstephan opracowano metodę, w której pożywka jest prze-pompowywana ze zbiornika do basenu pod roślinami i dzięki temu napowietrzana, co za-pewnia lepsze zaopatrzenie w tlen korzeni znajdujących się w pożywce (ryc. 11). Innym rodzajem są kultury żwirowe (ryc. 12). Rośliny rosną w basenach wodoszczelnych
wypeł-nionych żwirem. Na dnie basenu znajduje się rura odprowadzająca pożywkę do zbiornika. Pompa co pewien czas tłoczy pożywkę z basenu, podnosząc jej poziom do powierzchni żwi-ru. Baseny są wypełniane w ciągu 10–15 minut. Przed rozpoczęciem nowego cyklu uprawy żwir należy wymienić na świeży. Rośliny można również uprawiać w ziemi umieszczonej na warstwie żwiru, piasku i włóknistego torfu. Poziom wody utrzymywany za pomocą pły-waka zapewnia jej dostęp do warstwy piasku (ryc. 13). W uprawach hydroponicznych co pewien czas należy kontrolować stężenie składników mineralnych pożywki i jej pH.
Ryc. 10. Schemat tzw. wrocławskiej uprawy hydroponicznej [Gumińska 1964]
Tabela 27 Podział roślin ozdobnych według wymaganego przez nie stężenia pożywki [Gumińska 1964]
Stężenie pożywki [g/dm3] 1 1,5–2 2 2–3 3 Rhododendron Begonia Cactaceae Filicinae Gladiolus Lilium Peperomia Narcissus Tulipa Freesia Gerbera Hyacinthus Iris Lathyrus Rosa Anthurium Canna Cyclamen Dahlia Viola Asparagus setaceus (syn. A. plumosus) Campanula Euphorbia pulcherrima Nicotiana Pelargonium Asparagus densiflorus ’Sprengeri’ (syn. A. sprengeri) Chrysanthemum Dianthus Hydrangea Zantedeschia
Tabela 28 Optymalna temperatura pożywki [ºC] dla roślin ozdobnych [Gumińska 1964]
10–12 12–15 15–18 20–25 25–30 Myosotis Tulipa Viola Cyclamen Dianthus Filicinae Gladiolus Mimosa Chrysanthemum Hyacinthus Lilium Narcissus Begonia Gerbera Rosa Zinnia Rośliny podzwrotnikowe Zantedeschia
Ryc. 11. Schemat uprawy hydroponicznej z zastosowaniem wymuszonego obiegu pożywki
[Starck 1993]
Ryc. 13. Schemat zmodyfikowanej uprawy hydroponicznej [Starck 1993]
Znana jest także metoda cienkowarstwowych kultur przepływowych (NFT). Rośliny sadzi się w małych cylinderkach wykonanych z pcv lub do kostek z wełny mine-ralnej i po ukorzenieniu ustawia się w rynnach z polietylenu, wewnątrz czarnego a z ze-wnątrz białego, o szerokości od 15 do 30 cm na betonie o spadku nie mniejszym niż 1%. Od góry doprowadzana jest pożywka, która przepływa przez rynnę cienką, kilkumilime-trową warstwą z szybkością nie mniejszą niż 1 dm3 na minutę i zbierana jest w zbiorniku, z którego pompa z tworzywa sztucznego przepompowuje ją do górnej części rynien (ryc. 14). Nad zbiornikiem znajdują się pojemniki z tworzyw sztucznych ze stężoną pożywką i z kwasem fosforowym lub azotowym do regulacji pH pożywki. W zbiorniku zamonto-wane są elektrody miernika przewodności oraz pehametru połączonego przez szafkę ste-rowania z zaworami elektromagnetycznymi. Dzięki temu pożywka i jej pH utrzymywane są na możliwie stałym poziomie, optymalnym dla uprawianej rośliny. Metoda ta zużywa minimalne ilości podłoża, lecz stwarza niebezpieczeństwo szybkiego rozprzestrzeniania się chorób, którym trzeba zapobiegać lub je zwalczać przez dodawanie odpowiednich środków ochrony roślin do pożywki [Starck 1993].
W Europie Zachodniej metodą hydroponiczną na dużą skalę uprawiane są rośliny stosowane do dekoracji wnętrz. Używane są do tego celu specjalne naczynia składające się przeważnie z dwóch pojemników. Zewnętrzny, większy jest pojemnikiem na roztwór, w którym zanurzone są najdłuższe korzenie roślin. Pojemnik wewnętrzny o wielkości nie przekraczającej 1/3 objętości pojemnika zewnętrznego jest jakby wkładką z otwo-rami w dnie i poszerzoną górną krawędzią, dzięki której opiera się o krawędź naczynia zewnętrznego. Naczynie wewnętrzne wypełnia się materiałem, który utwierdza korze-nie roślin i umożliwia im dostęp powietrza, a korze-nie zawiera składników pokarmowych. Naczynie wewnętrzne zanurza się w pożywce na wysokość 1–5 cm (ryc. 15). Naczynia zewnętrzne mają kształt cylindryczny, doniczki (odwróconego stożka) i kulisty. W bu-dynkach użyteczności publicznej używane są naczynia czworoboczne z wziernikiem, umożliwiającym kontrolę poziomu pożywki, szwajcarskiej firmy Luwasa. Jest to bo-wiem najważniejszy zabieg w tej metodzie uprawy. Za wysoki poziom pożywki utrud-nia oddychanie korzeni i w skrajnych przypadkach może doprowadzić do zamierautrud-nia roślin. Do przygotowania pożywki należy używać nawozów w pełni rozpuszczalnych w wodzie. W Niemczech używa się nawozu wieloskładnikowego Flory 9 Hydro,
pro-dukowanego specjalnie dla upraw hydroponicznych i innych systemów bezglebowych. Nawóz ten zawiera: 15% azotu, (10% NNO3 i 5% NNH4), 7% fosforu (P2O5), 22% potasu
(K2O) i 6% magnezu (MgO) oraz mikroelementy: żelazo, bor, miedź, mangan, molibden
i cynk. Nawóz ten nie zawiera wapnia, który w wodzie o twardości powyżej 10°n (°dH) jest w wystarczającej ilości dostępny dla roślin. Jeśli używa się wody bardzo miękkiej
i miękkiej, wtedy wprowadza się wapń w formie azotanu wapnia Ca(NO3)2. Pożywkę
należy wymieniać co 4–5 tygodni. Pielęgnację roślin w hydroponice ułatwia stosowanie nawozów o spowolnionym działaniu. Na przykład nawóz Lewatit HD-5 dostarcza ro-ślinom składniki pokarmowe przez 6 miesięcy. Jeden litr tego nawozu zawiera: 18 g N, 7 g P2O5, 15 g K2O i mikroelementy. Dawka nawozu 25–100 ml wystarcza roślinie na pół roku.
Ryc. 14. Schemat uprawy hydroponicznej metodą cienkowarstwowych kultur przepływowych
– NFT [Starck 1993]
Rośliny do upraw hydroponicznych muszą być przygotowane także w systemach bezglebowych.
Aeroponika jest szczególnym przypadkiem uprawy bezglebowej. Podłożem jest
tutaj powietrze nasycone parą wodną z zawartymi w niej składnikami mineralnymi (jona-mi). Aeroponika może być wykorzystana do rozmnażania niektórych gatunków i odmian roślin ozdobnych za pomocą sadzonek pędowych oraz do uprawy prawdziwych roślin atmosferycznych, czyli nie mających korzeni, np. oplątwy brodaczkowatej [Tillandsia
usneoides (L.) L.]. Soffer i Burger [1989] z dobrym wynikiem ukorzenili sadzonki
fi-gowca Benjamina i Chrysanthemum ×grandiflorum ‘Bright Golden Anne’ w urządzeniu pokazanym na rycinie 16. Woda z dolnej części naczynia za pomocą rotacyjnego wirnika napędzanego silnikiem elektrycznym podnoszona jest do góry, tam tarcza (6) wytwarza z niej mgłę. Na odcinkach sadzonek „zanurzonych” w atmosferze mgły wytwarzają się korzenie przybyszowe. Górnych ulistnionych części sadzonek nie trzeba zamgławiać. W przypadku figowca Benjamina zamgławianie liści wpłynęło na zmniejszenie liczby ukorzenionych sadzonek. Rozwiązania techniczne urządzeń i pomieszczeń do ukorzenia-nia sadzonek z wykorzystaniem aeroponiki mogą być rozmaite.
Ryc. 16. Schemat naczynia do uprawy aeroponicznej [Soffer, Burger 1989]
Nasycenie powietrza parą wodną do 95–98% komory przechowalni umożliwia ukorzenianie się cebul tulipanów przechowywanych „na sucho” [Krause 1997].
W przypadku prawdziwych roślin atmosferycznych, np. wspomnianej oplątwy brodaczkowatej, w okresie wzrostu zrasza się je co pewien czas pożywką dolistną, nie-zawierającą azotu. Oplątwa pobiera wodę i rozpuszczone w niej składniki mineralne za pomocą tarczowatych włosków – trichomów.
W Holandii mnożarka aeroponiczna (ryc. 17) służy do rozmnażania niektórych roślin za pomocą sadzonek pędowych. Sadzonki umieszczone są w niewielkim bloczku podłoża sztucznego, a pożywka za pomocą „pistoletu” zakończonego dyszą rozpylana jest na ich końce dolne w kanale uprawowym.
Ryc. 17. Schemat aeroponiki [Cecot 1992]
Aeroponika może być wykorzystana także do uprawy roślin ozdobnych na kwiat cięty. Większa część systemu korzeniowego rozwija się w mgle pożywki. Dolna część ko-rzeni, gdy się rozrośnie i wydłuży, bywa zanurzona w pożywce, gromadzącej się na dnie kanałów, skąd spływa do zbiornika. Gotowa pożywka dociera bezpośrednio do korzeni, a zawarte w niej składniki mineralne są w pełni dostępne roślinom. Jest to szczególnie ważne w okresach dużego natężenia oświetlenia, gdy jednocześnie nadmiernie wzrasta temperatura podłoża i pożywki (np. w szklarniach bez regulacji klimatu). W wysokiej temperaturze obniża się ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie, co może prowadzić do „uduszenia” korzeni. Dodatkowe dotlenienie pożywki przeciwdziała temu niekorzystne-mu zjawisku. Aeroponika i tak zapewnia dobre dotlenienie korzeni. Aeroponika zaliczana jest do zamkniętych systemów uprawy roślin w szklarniach [Cecot 1992].