Вода является необходимым компонентом для осуществления всех физиологических процессов, происходящих в растении: фотосинтеза, передвижения органических соединений, поглощения минеральных веществ в виде почвенных растворов. Вода также регулирует температуру растений путем испарения с поверхности листьев.
Растения состоят из воды и сухого вещества (всех остальных твердых частиц), причем воды в растениях не менее 80%. Но даже столь высокое содержание влаги недостаточно для поддержания жизнедеятельности, поэтому важным является процесс ее поступления извне. Растения используют воду для метаболического и физиологического функционирования. Например, суммарное испарение вместе с транспирацией растений забирают до 98% поступающей воды.
Химические реакции в растениях происходят только в растворах, главной частью которых является вода. Любое растение, не получающее нужное количество воды, постепенно угасает. Оно теряет упругость тканей. Происходит это потому, что недостаток влаги заставляет его концентрировать все жизненные силы внутри (в корневой системе), не передавая ее в листву и плоды. Не имея возможности получать питательные вещества и доставлять их по месту назначения, растение погибает.
Однако на жизнедеятельность растений влияет не только количество, но и качество воды, подаваемой с поливом. От химического и физического состава воды также зависит и правильное функционирование систем полива.
Качество и состав воды – это вопрос первостепенной важности при любом методе выращивания. Вода может содержать примеси, ограничивающие полив, подачу питательных элементов и эффективное управление в плане контроля патогенов.
Утверждение, что любая вода является источником только благоприятных факторов для растений и их здоровья является опасным заблуждением. Ученые неоднократно подсчитывали уровень физических, химических и микробиологических загрязнений в воде. Исследования подчеркивают важность постоянных наблюдений и контроля качества воды, на основе которых были сформулированы несколько руководящих принципов эффективного управления полива растений.
Чистая вода (H2O) состоит из равных частей иона водорода (Н+) и иона гидроксида (ОН—) и больше ничего. Баланс ионов Н+ и ОН— создает нейтральный рН = 7. Чистая вода не содержит минералов, микробов, патогенов и других примесей. Анализ воды может дать ответ на вопрос, на сколько чистая у вас вода, или другими словами насколько ее уровень рН близок к 7, а ЕС = 0 или близка к нему. В нашем мире на сегодняшний день существует немного источников чистой воды, потому те, кто занимается выращиваем культур, должны осуществлять постоянный контроль ее качества.
При выращивании растений ключевым и отправным моментом является использование чистой воды, гарантирующей отсутствие загрязнений, ограничивающих рост растений и негативным образом влияющих на составляющие элементы питательного раствора.
Почему использование чистого источника воды предпочтительнее?
- Отсутствие лишних ионов, способных нарушить оптимальное соотношение питательных элементов после того, как они будут перемешаны. Такие ионы как натрий, присутствующие в воде, ограничивают потребление растениями таких важных элементов как калий. Если в питательный раствор будут добавлены другие удобрения до того, как натрий будет удален, это может привести к слишком высокому ЕС и накоплению в растениях токсичного уровня данного элемента из-за высокого содержания солей и ожогу тканей растения.
- Отсутствие физических, химических и биологических загрязнений, которые могут вступать в реакцию с другими питательными элементами и выпадать в нерастворимый осадок, недоступный для поглощения растениями — гарантия эффективной работы поливного оборудования без блокировки осаждениями.
- Отсутствие элементов, которые могут нанести биологический вред благоприятным микроорганизмам, которые находятся в почве или субстрате, или снизить эффективность препаратов на их основе, являющихся частью программы защиты выращиваемых культур.
- Отсутствие патогенов или нерастворимых веществ, которые могут помешать дезинфекции воды в гидропонных системах.
- Отсутствие нежелательных солей, способных причинить вред растениям, как например хлорид натрия.
Источники воды
В сельском хозяйстве используются различные источники воды. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и любой производитель должен их знать.
Существует три основных источника естественного водоснабжения: дождевая вода, поверхностные воды и грунтовые воды. Кроме того, часто используются бытовые воды (водопроводная вода).
Чаще всего это лучшая вода, используемая для орошения сельскохозяйственных культур. Естественный водный цикл (испарение, конденсация, затем выпадение осадков) дает чистую воду с незначительными следами минералов из-за реакций с атмосферными газами.
ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ (ручьи, колодцы, скважины)
Грунтовые воды могут быть пригодны для орошения и садоводства. Они могут содержать высокую концентрацию растворенных минералов, таких как карбонат кальция, особенно если в почве присутствует известняк. В результате рН такой воды может быть высоким. Для оценки уровня содержания минералов целесообразно проводить анализ, присутствующих в воде элементов, особенно с целью выяснения уровня содержания соли (хлорида натрия). Грунтовые воды также могут быть загрязнены из-за выщелачивания материалов в результате поверхностных работ, таких как удаление отходов, сельское хозяйство или промышленная деятельность, поэтому следует проявлять осторожность, если подобные производства находятся в близлежащих районах.
Качество воды, полученной непосредственно из-под крана может быть очень разным и зависит от происхождения воды и способа ее обработки. Обычно эта вода очищается путем фильтрации или опреснения, а для нейтрализации патогенов добавляются такие элементы, как хлор или хлорамин. Эти элементы могут замедлять рост и отрицательно влиять на микробы, живущие в почве или субстрате.
Растения значительно более чувствительны к качеству воды, чем люди, и имеют различные потребности. Поэтому, если вода подходит для нашего потребления, это не значит, что это она подходит для ваших культур.
- Железо может быстро окисляться и образовывать ржавчину и причинять ущерб оборудованию. После окисления железо уже не может быть поглощено растением в качестве питательного элемента. Железо чаще всего присутствует в воде из скважины или в грунтовых водах, и при его наличии вода, оставленная на открытом воздухе на несколько часов, приобретает коричневую окраску.
- Азот: приводит к чрезмерному росту и замедляет созревание культур, поэтому задерживает вступление культур в плодоношение.
Стандартные характеристики необработанной воды:
- Жесткость воды: Это вода с богатым минеральным составом, как правило, с повышенным содержанием кальция и магния, который ассоциируется с бикарбонатным комплексом (НСО3-). Наличие в воде данного комплекса приводит к дисбалансу при добавлении других элементов питания. Присутствие кальция увеличивает риск выпадение белого осадка – сульфата кальция (CaSO4), который приводит к засорению и блокировке оросительного оборудования. Получать питательные растворы с использованием жесткой воды возможно, однако необходимо знать точную концентрацию избыточных минералов, присутствующих в не совсем устойчивом растворе.
- Соленость: Количество солей, таких как хлорид натрия (NaCl), карбонатов (СО32-) и бикарбонатов (НСО3-) в почве или воде, что может оказать негативное воздействие на доступность воды для растений и привести к их обезвоживанию. Хотя некоторые из них являются основными питательными веществами растений, их избыток нарушает оптимальное соотношение питательных веществ и приводит к токсичности. Однако это означает, что измерение EC исходной воды даст представление о суммарной концентрации соли, уже присутствующей в ней. Нужно иметь в виду, что если EC исходной воды довольно высока, у вас может возникнуть проблема солености.
- Щелочной индекс: Мера количества бикарбонатов (HCO3-), присутствующих в воде. Бикарбонаты являются щелочным соединением и вызывают рост рН. Данный эффект может быть устранен добавлением кислоты, однако, если бикарбонатов в воде много, они представляют собой очень сильный химический буфер, поэтому достижение нужного уровня рН с целью обеспечения доступности питательных веществ, может быть затруднено. Если вы заметили, что для снижения уровня рН вашего раствора требуется большое количество регулирующего агента, а затем его величина быстро уменьшается, то причина скорее всего кроется в высоком щелочном индексе. Еще одна проблема, вызываемая бикарбонатами, заключается в том, что они часто вызывают блокировку систем орошения. Благодаря этому добавление воды с высокой щелочностью может создать много дополнительных проблем для производителя.
Преимущества чистой воды обусловлены уменьшением количества загрязняющих веществ, нежелательных минералов и локализацией питательных веществ. Кроме того, если культуры выращиваются в почве, где микробное сообщество жизненно необходимо, использование загрязненной воды может нанести вред и повлиять на содержание в почве органического вещества. Загрязненная вода часто приводит к цепной реакции, которая уменьшает количество питательных веществ, присутствующих в почве и доступных для полезных микроорганизмов.
Независимо от того, какой источник воды вы используете, эксперты сходятся во мнении, что контроль качества воды является ключевым моментом для определения уровня загрязнений и последующей обработки воды для устранения негативных влияний для роста растений.
Катионы, анионы, и другие величины, рекомендованные для оценки качества поливной воды.
| Катионы | Анионы |
| Кальций Ca2+ | Хлориды Cl- |
| Магний Mg2+ | Бор BO33- |
| Натрий Na+ | Карбонаты CO32- |
| Калий K+ | Бикарбонаты HCO3- |
| Железо Fe2+ | Сульфаты SO42- |
| Марганец Mn2+ | Нитрат NO3— |
Рассмотрим самые важные элементы, определяемые в анализе воды:
Избыточные количества некоторых питательных веществ в поливной воде могут повреждать сельскохозяйственные культуры и ограничивать урожай. Одними из самых важных микроэлементов, которые стоит смотреть в анализе воды, это Na (натрий) и Cl (хлор).
Поливная вода с высоким содержанием натрия относительно кальция+магния ограничивает движение воды в почве (просачивание) и через почву (перколяция). Соли, поступаемые с поливной водой, могут накапливаться в почве, уменьшая возможности культивации культур и увеличивая затраты на управление.
Na (натрий) является очень опасным при высоком содержании, если такую воду использовать для полива на гидропонике, то его норма содержания в воде не должна превышать 20 ppm (мг/л), а в открытом грунте — 50 ppm (мг/л).
Cl (хлор) не должен превышать 200 ppm (мг/л).
Fe (железо) — не должно превышать 0,3 ppm (мг/л), если содержание железа выше, это может блокировать системы полива и мешать усвоению другие важных элементов для питания растений.
Mn (марганец) – не должен превышать 0,05 ppm (мг/л), для него характерны те же проблемы, что и для железа.
Иногда B (бор) является токсичным для чувствительных культур (голубика, персик, вишня, слива, виноград, грецкий орех, бобовые), т.к. уровени его дефицита и токсичности лежат в достаточно узком диапазоне, его содержание не должно превышать 0,5-1 ppm (мг/л).
S (сера) может быть повышена, однако она быстро испаряется из почвы и не представляет особых проблем для культур.
NO3 (нитраты), содержащиеся в поливной воде, следует вычитать из программы внесения рекомендуемого азотного удобрения, чтобы не стимулировать чрезмерный вегетативный рост и минимизировать их вымывание в грунтовые воды.
Остальные микроэлементы в основном не создают проблем и редко содержатся в большом количестве в поливной воде. Однако их количество стоит учитывать при расчете программ питания для растений.
Регулярно контролируйте EC и pH вашей воды для полива, чтобы определить отправную точку для ваших систем питания и очистки воды. Чем ближе значение EC исходной воды к нулю, а значение pH к 7,0, тем лучше ваша вода растворяет и переносит питательные вещества из удобрений и других добавок, предназначенных для улучшения здоровья и роста растений.
Если качество воды из вашего источника не соответствует стандарту, необходимо установить систему водоподготовки и фильтрации, которая позволит удалить механические примеси (песок, ил, глина), а также высокие концентрации железа, марганца, органических соединений, тяжёлых металлов, солей жёсткости, остатков удобрений и нефтепродуктов, а также различные болезнетворные бактерии и вирусы.
Высокий рН поливной воды является наиболее частой проблемой в интенсивном сельскохозяйственном производстве. Большинство растений требует нейтральный рН почвы, поэтому использование поливной воды с высоким рН (>7,5) часто приводит к росту рН почвы и к последующей блокировке микроэлементов для растений.
Удобрения ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИ содержат комплекс микроэлементов в хелатной форме и аминокислот, обеспечивающий нормальное протекание физиологических процессов, а также стабилизатор кислотности для смягчения воды, позволяющий повысить эффективность их применения и действия средств защиты растений.
В результате постоянного использования систем орошения для полива растений в ней образуется отложения солей бикарбоната Ca и Mg. Осадок засоряет капельницы, что со временем приводит к их блокировке и зачастую к полной остановке системы полива. Регулярное применение удобрений ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИ предотвращает образование карбонатных осадков и одновременно растворяет уже имеющиеся отложения, тем самым продлевая срок эксплуатации систем орошения.