Podłoża inertne

W uprawie roślin ozdobnych pod osłonami coraz częściej stosowane są podłoża inertne (bierne) nie wchodzące w reakcje chemiczne z pożywką. Stwarzają one natomiast optymalne warunki powietrzno-wodne dla systemów korzeniowych roślin. Obecnie, naj-częściej jako podłoża inertne używane są następujące materiały: wełna mineralna, perlit, pumeks, pianka poliuretanowa, wełna szklana i keramzyt.

Wełna mineralna o nazwie GRODAN po raz pierwszy wyprodukowana

zosta-ła przez duńską firmę Grodania w 1969 r. Aktualnie produkowana jest w wielu innych krajach, w tym także w Polsce pod firmową nazwą FLORMIN. Jest to podłoże inert-ne najbardziej znainert-ne i rozpowszechnioinert-ne na świecie. Produkowana jest ze skały bazal-towej lub diabazybazal-towej z pewnymi dodatkami. Pokruszoną skałę miesza się z koksem i ogrzewa do temperatury ponad 1500°C. Po stopieniu materiał w formie cienkiego stru-myka lawy wylewany jest na szybko obracające się walce, na których powstają włókna. Do włókien dodaje się lepiszcza i nawilżacza, a następnie sprasowuje się je do

war-stwy grubości 10–20 cm. Standardowa gęstość objętościowa takiego tworzywa wynosi 70–90 kg/m3 (0,07–0,09 kg/dm3). Wełna składa się w 5% z fazy stałej (włókien) i w 95% z porów o różnej średnicy. Po nasączeniu maty pożywką i odcieknięciu jej nadmiaru – 65% wełny pozostanie wypełnione pożywką, a 35% powietrzem. Średnio, mata o objętości 10 dm3 zatrzymuje po nasyceniu 6 dm3 pożywki. Wełna jest hydrofilna. Woda i powietrze nie są rozmieszczone równomiernie w macie. Więcej wody znajduje się w jej dolnej czę-ści, a powietrza w górnej. Również korzenie roślin nie rozwijają się równomiernie w całej objętości maty. Grubsze korzenie, tzw. Wodne, lokują się w dolnej części maty, a cieńsze w górnej. Nie wpłynie to niekorzystnie na wzrost roślin, pod warunkiem, że nie nastąpi gwałtowna zmiana wilgotności w macie, w której utrzymywano w dolnej jej części 1–2 cm warstwę pożywki. W przeciwnym razie istniejący system korzeniowy ulega uszkodzeniu, a wzrost roślin zahamowaniu, aż do czasu utworzenia się nowych korzeni w innej war-stwie maty. Uszkodzenie korzeni może także nastąpić przy zalaniu maty bez zapewnienia odpływu nadmiaru pożywki, np. gdy maty umieszczone są w skrzynkach i otwory odpły-wowe zostaną zatkane przez system korzeniowy [Oświecimski 1996]. Ogólna zawartość składników w wełnie mineralnej wynosi: SiO₂ – 47, CaO – 16, Al₂O₃ – 14, Na₂O – 2, K₂O – 1, MnO – 1, MgO – 10, Fe₂O₃ – 8 i TiO₂ – 1%. Składniki te z wyjątkiem wapnia w małym stopniu przechodzą do pożywki [Komosa 1995].

W 1990 r. firma Grodania opatentowała matę Master o zróżnicowanej gęstości, szczególnie przydatną do uprawy roślin ozdobnych. Mata ta w górnej części ma gęstość o 50% większą niż w dolnej. Przesiąkanie pożywki do górnej części maty jest dzięki temu lepsze i zwiększa się objętość strefy, w której rozwijają się tzw. korzenie wodne. Dostępność wody w wełnie mineralnej jest większa niż w większości innych podłoży ogrodniczych. Przy 1500 kPa podciśnienia, którą to siłę ssącą wytwarzają rośliny, nie ma praktycznie wody zatrzymywanej na powierzchni włókien [Oświecimski 1996].

Duży udział składników alkalicznych – wapnia, magnezu i sodu powoduje, że wełna ma odczyn alkaliczny, często pH wynosi 7,5 i musi być przed posadzeniem ro-ślin zakwaszona. Używa się pożywki zakwaszonej kwasem azotowym lub fosforowym [Komosa 1995].

Najczęściej w produkcji ogrodniczej znajdują zastosowanie następujące wyroby z wełny mineralnej: a) multibloki (paluszki) o wymiarach 2,5×2,5×4 cm i 3,6×3,6×4 cm do wysiewów nasion pomidorów i papryki oraz ukorzeniania sadzonek roślin ozdobnych; b) doniczki (kostki) o wymiarach 7,5×7,5×6,5 cm i 10×10×6,5 cm, każda indywidualnie opakowana w folię do produkcji rozsad warzyw oraz sadzonek gerbery i róży; c) maty uprawowe o długości 90, 100 lub 120 cm, szerokości 15 lub 20 cm i grubości standardo-wo 7,5 cm do uprawy warzyw i roślin ozdobnych [Oświecimski 1996].

Perlit produkowany jest z glinokrzemianów pochodzenia wulkanicznego. Są one

mielone, a następnie ogrzewane do temperatury około 2000°C. Woda i gazy zawarte w pokruszonej skale gwałtownie odparowują i powstaje struktura jak „pop-corn”, bar-dzo lekka mineralna gąbka. Pojedyncze granulki mają średnicę od pyłu do około 6 mm z wieloma nieregularnymi powierzchniami i kanalikami zawierającymi powietrze. Per-lit używany jest jako podłoże do ukorzeniania sadzonek roślin. Wchodzi także w skład mieszanek używanych do tego samego celu lub do sporządzania podłoży dwuwarstwo-wych. Dolną warstwę takiego typu podłoża stanowi np. torf wysoki lub torf zmieszany z perlitem, a górną – sam perlit. Po ukorzenieniu w perlicie – korzenie wrastają w dolną warstwę podłoża, które może być wzbogacone w składniki pokarmowe. Perlit może także

służyć do rozluźnienia podłoży używanych do tzw. docelowej produkcji roślin. Charak-teryzuje się bardzo dobrym przesiąkaniem. Perlit jest lekki, 1 m3 waży 140 kg (ciężar

właściwy 0,14 kg/dm3), kruchy i nie pęczniejący pod wpływem wody. Pod wpływem

go-rącej pary wodnej ulega rozkładowi (rozklejaniu się), co uniemożliwia jego dezynfekcję przez parowanie, można go jednak dezynfekować przez prażenie na sucho. Odczyn per-litu jest zasadowy, pH wynosi 7,2–7,8. Gruboziarnisty perlit ma bardzo dużą pojemność powietrzną, ponad 60% objętościowych, a drobnoziarnisty tylko około 2%.

Pumeks jest to szkliwo wulkaniczne powstające w wyniku aktywności wulkanów.

Jest to glinokrzemian zawierający pewne ilości potasu i sodu oraz niewielkie wapnia i magnezu. W celach ogrodniczych pumeks jest przesiewany, aby miał granulki o średni-cy 2–6 mm. Porowatość jego wynosi 80%, cz yli jest przydatny do uprawy roślin. Odzna-cza się bardzo dobrym przesiąkaniem. Stosuje się go w mieszankach z torfem lub korą.

Pianka poliuretanowa jest produktem zagospodarowania odpadów w przemyśle

meblowym. Odpadowe pianki o różnej gęstości i wielkości porów są rozdrabniane i pra-sowane w maty o odpowiedniej gęstości. Po podgrzaniu do temperatury 120°C powstaje dość jednorodny, stabilny materiał nie zmieniający właściwości

fi-zycznych przez wiele lat. Produkowane są także maty z nowej pianki, specjalnie do ogrodnictwa. Standardowa grubość mat z pianki wynosi 5–6,5 cm. Zasady uprawy roślin są zbliżone jak na wełnie mineralnej. Pianka poliuretanowa może być wykorzystywana przez pięć lat. Na-daje się do uprawy gerbery i innych roślin na kwiat cięty. Używana bywa także jako izolacja termiczna i akustyczna. W Polsce, w Pozna-niu pianka produkowana jest pod nazwą Inert. Sprowadzana jest także pianka belgijska pod nazwą Agrofoam.

Wata szklana produkowana jest podobnie jak wełna

mine-ralna, przede wszystkim dla celów izolacyjnych, lecz z piasku kwar-cowego, a nie bazaltu. Piasek topiony jest w temperaturze 1400°C z dodatkiem kredy, a następnie przeciskany przez sita dla uzyskania włókien. Włókna o różnych wymiarach łączone są w maty o rozmaitej grubości i gęstości. Pojemność wodna waty szklanej jest około 20%

mniejsza niż wełny mineralnej. Potrzebne są zatem wydajniejsze i precyzyjniejsze dzia-łające systemy nawadniające. Latem, gdy panuje wysoka temperatura, stosować należy 50% nadmiar pożywki (przelew) i nawadniać także w nocy.

Keramzyt otrzymuje się przez wypalanie glin o dużej zdolności pęcznienia

w piecach obrotowych. Ma formę granulek o średnicy: 0,1–4 mm (jest to tzw. mieszan-ka), 4,1–8 mm, 8,1–16 mm i 16,1–32 mm. Dla róży odpowiednia jest granulacja 4,1– 8 mm, a dla anturium uprawnego 8,1–16 mm. Keramzyt w odróżnieniu od wcześniej opisanych podłoży inertnych charakteryzuje się określoną pojemnością wymienną w stosunku do kationów, co może stwarzać pewne problemy, ale tylko w początkowym okresie produkcji [Oświecimski 1996]. Produkowany jest w dwóch gatunkach. Gatunek I zawiera dopuszczalnie: 1,5% siarki, 1% pyłów mineralnych, 0,5% zanieczyszczeń ob-cych i do 2% granulek nieforemnych. Gatunek II może zawierać odpowiednio: 2,5, 2, 1 i 3% [Komosa 1995]. Latem keramzyt wymaga bardzo precyzyjnego i niezawodnego nawadniania, czyli co najmniej 10–25 cykli nawodnieniowych w ciągu dnia, po około

30 cm3 pożywki w każdym cyklu. Z powodu używania dużej ilości wody do nawadniania

[Oświecimski 1996]. Keramzyt jest podłożem aseptycznym, łatwym do wymiany i de-zynfekcji. W uprawie wielu roślin może zastąpić wełnę mineralną, watę szklaną i piankę poliuretanową. Może być także stosowany do uprawy roślin w systemie zamkniętym. Właściwości powietrzno-wodne zachowuje przez wiele lat.

W uprawie niektórych roślin ozdobnych, zwłaszcza epifitycznych storczyków i ananasowatych podłoże musi się odznaczać doskonałymi właściwościami fizycznymi, czyli powietrzno-wodnymi. W tym celu do jego podstawowej masy złożonej z materia-łów organicznych dodawane są różnej wielkości składniki inertne, np. biolaston, grodan, keramzyt, perlit, styropian i wermikulit. Biolaston są to prężyste włókna długości około 40 mm, szerokości 0,7 mm i grubości 0,2 mm, wytworzone z chlorku poliwinylu.

Styro-pian jest spolimeryzowanym na drodze chemicznej styrenem. Drobne frakcje styroStyro-pianu

to styromull. Jest to materiał bardzo lekki, trwały i całkowicie sterylny. Stosowany jest w formie granulek różnej wielkości lub płatków. Większe kawałki wykorzystuje się jako drenaż.

Od kilku lat gerberę w doniczkach oraz jednoroczne rośliny rabatowe uprawia się w podłożu o nazwie Growcube. Są to kawałki wełny mineralnej o objętości 1 cm3. Przy uprawie w tym podłożu konieczne jest częste podlewanie roślin. Latem gerbera powinna być nawadniana co pół godziny (w przypadku dotychczas stosowanych podłoży wystar-cza dwa razy mniejsza częstotliwość), a zimą 6–8 razy dziennie. Growcube jest such-sze od torfu, który łatwo można nadmiernie uwilgotnić. Zbyt mokre podłoże jest częstą przyczyną słabego wzrostu gerbery. Okres produkcji gerbery w tym nowym podłożu był krótszy; miały one wyraźnie dłuższe i grubsze szypuły oraz większe kwiatostany. Mniej-sze wymiary osiągnęły liście. Growcube uznano za lepMniej-sze podłoże niż substrat torfowy. Nie było natomiast istotnych różnic między tradycyjnymi produktami z wełny mineralnej a tym podłożem, gdyż pochodzenie obu materiałów jest podobne. W Holandii pojawili się zdecydowani zwolennicy Growcube. Większość uważa jednak, że są potrzebne dalsze badania, aby podłoże to mogło być stosowane powszechnie [Sendek 1997 b].

Zalety uprawy roślin w podłożach inertnych

Według specjalistów zajmujących się podłożami i ich wpływem na wzrost roślin, gleba nie jest idealnym podłożem do intensywnych upraw ogrodniczych pod osłonami. Struktura gleby jest zmienna. Kłopotliwa i kosztowna okazuje się wymiana roślin, które przestały być ekonomicznie efektywne na nowe. W glebie bardzo trudno zapewnić wła-ściwy dostęp tlenu do systemu korzeniowego przy nieograniczonej dostępności wody i składników pokarmowych. Gleba ma często niższą temperaturę niż powietrze w szklar-ni, co hamuje rozwój systemu korzeniowego i wzrost roślin. W glebie rozwijają się liczne grzyby chorobotwórcze.

Podłoża sztuczne (inertne) mają liczne zalety w porównaniu z glebą:

1. Pozwalają na pełną kontrolę dopływu tlenu, wody i składników pokarmowych do systemu korzeniowego roślin.

2. Dają się łatwo nasączać wodą (pożywką), po czym zachowują optymalne propor-cje wody i powietrza w strefie systemu korzeniowego.

3. Są lekkie (gęstość poniżej i około 100 kg/m3) i łatwe do rozłożenia w szklarni, co pozwala na szybką wymianę roślin.

4. Podczas rozpoczynania uprawy są wolne od patogenów, a większość z nich może być łatwo i tanio odkażana termicznie przed ponownym użyciem.

5. Są obojętne chemicznie, praktycznie nie zawierają żadnych składników pokarmo-wych i nie reagują ze składnikami mineralnymi dostarczanymi z pożywką. Daje to możliwość precyzyjnego nawożenia, zgodnie z potrzebami pokarmowymi upra-wianych roślin.

6. Są jednorodne. Dzięki temu system korzeniowy każdej rośliny rozwija się w ta-kich samych warunkach, co jest praktycznie nieosiągalne przy uprawie w glebie i podłożach organicznych.

7. Umożliwiają zastosowanie systemów nawożenia i nawadniania (fertygacji) w układzie zamkniętym.

8. Umożliwiają prowadzenie kultur cienkowarstwowych (NFT), czyli zmniejszenie zużycia podłoża na jedną roślinę.

9. Umożliwiają uzyskiwanie plonów, często wielokrotnie wyższych w stosunku do upraw tradycyjnych, o optymalnej jakości (niezanieczyszczonych azotanami, azo-tynami lub metalami ciężkimi) przy zmniejszeniu o 30–50% zużycia wody i na-wozów. Wzrost wysokości i jakości plonów w pełni pokrywa dodatkowe nakłady związane z technologią uprawy w tych podłożach.

Najczęściej stosowanym dotychczas podłożem jest wełna mineralna (80–90%). W Polsce w 1995 r. uprawy na podłożach inertnych obejmowały około 300 ha. Wśród roślin ozdobnych w wełnie mineralnej uprawia się przede wszystkim gerberę i różę. Ostatnio coraz większą uwagę zwraca się na wykorzystanie waty szklanej i keramzytu [Oświecimski 1996, Komosa 1995].

Wadami podłoży inertnych są:

1. Wysokie nakłady inwestycyjne w pierwszym roku uprawy.

2. Konieczność opanowania dodatkowej wiedzy przez producentów w związku ze stosowaniem najnowszych osiągnięć technicznych (w tym także komputeryzacji) w zakresie przygotowywania pożywek, ich dozowania oraz kontrolowania para-metrów środowiska korzeniowego i atmosfery szklarniowej [Komosa 1995]. 3. W Holandii, gdzie uprawa roślin na wełnie mineralnej jest już mocno

rozpo-wszechniona, w 1996 r. pojawiła się nowa choroba gerbery, nazwana cukrową zgnilizną. Ogólne straty wynikające z występowania tej choroby w Holandii sza-cowano na początku 1997 r. na 9 mln NLG. Wypady roślin w poszczególnych gospodarstwach wynosiły od kilku do stu procent, zależy to między innymi od odmiany. Pierwsze chore rośliny zaobserwowano już po 2 tygodniach od sadze-nia, a czasem dopiero po rocznej uprawie. Na powierzchni młodych, nie kwit-nących roślin tworzy się słodkawa wydzielina, a następnie pojawiają się muszki owocowe. U starszych okazów w miejscu wyłamywania szypuł kwiatostanowych pojawia się biały, gąbczasty wysięk. Rośliny więdną i obumierają. Gnijące tkanki wydzielają słodkawy zapach.

Z porażonych okazów izolowano grzyba drożdżoidalnego Geotrichum candidum i dwie bakterie. Rośliny gerbery zakażone w warunkach doświadczalnych wyizolowany-mi organizmawyizolowany-mi nanoszonywyizolowany-mi pojedynczo lub razem nie wykazywały objawów chorobo-wych. Natomiast gdy wydzielinę z ran przeniesiono na rośliny zdrowe, to już po 3 dniach pojawiły się symptomy choroby i rozwijały się muszki owocowe. Po upływie tygodnia zgnilizna wystąpiła na 70% zainokulowanych gerber, czyli rozwijała się bardzo szybko.

Brak zatem jednoznacznej odpowiedzi, jakie czynniki powodują tę chorobę. Ba-dania są kontynuowane. Pojawiły się także hipotezy, że jej przyczyną mogą być

zabu-rzenia fizjologiczne u roślin uprawianych na podłożu inertnym. Według zaleceń holen-derskich występowanie choroby może być ograniczane poprzez nieuprawianie odmian wrażliwych, np. ‘Favorit’ i ‘Sandra’, usuwanie i palenie chorych roślin bezpośrednio po zauważeniu objawów, odkażanie roztworem podchlorynu sodu w stężeniu 3% miejsca, gdzie uprawia się gerberę i w stężeniu 10% – podpórki do kapilar [Orlikowski i Owcza-rek 1997].